基于光雕技術(shù)的還原氧化石墨烯壓力傳感器制備.pdf

1、傳統(tǒng)的壓力傳感器都以硅為基礎(chǔ)或是金屬應(yīng)變片式，其剛性結(jié)構(gòu)限制了不規(guī)則形貌上的壓力測(cè)試，因此制備一種柔性可用于各種形貌表面壓力測(cè)試的壓力傳感器非常必要。石墨烯由于其具備壓阻效應(yīng)并且可隨意轉(zhuǎn)移到各種柔性基底上，被廣泛的應(yīng)用于壓力傳感器的制備，但由于傳統(tǒng)石墨烯制備方法以及石墨烯性質(zhì)的制約，大部分已報(bào)道的壓力傳感器都只在較低范圍內(nèi)具有較高靈敏度，無(wú)法滿足寬范圍的壓力檢測(cè)。
　　因此本論文在前人的工作基礎(chǔ)上研究了基于光雕技術(shù)的還原氧化石墨烯

2、寬范圍壓力傳感器的制備，光雕技術(shù)還原氧化石墨烯相對(duì)于傳統(tǒng)氧化石墨烯還原技術(shù)，所需時(shí)間短、設(shè)備成本低、操作簡(jiǎn)便，且便于在柔性基底上大規(guī)模集成。并且通過(guò)對(duì)光雕還原氧化石墨烯產(chǎn)物進(jìn)行XPS表征證實(shí)光雕技術(shù)對(duì)于氧化石墨烯具有很高的還原效率。光學(xué)顯微鏡與AFM表征結(jié)果證明氧化石墨烯經(jīng)過(guò)光雕過(guò)程形成了與傳統(tǒng)方法制備的石墨烯不同的凸起結(jié)構(gòu)，并且測(cè)試發(fā)現(xiàn)光雕還原氧化石墨烯具有壓阻效應(yīng)，因此可將光雕還原氧化石墨烯用于壓力傳感器的制備。從光雕的原理上分析此

3、凸起結(jié)構(gòu)是光雕過(guò)程中激光熱效應(yīng)的結(jié)果，同時(shí)也是產(chǎn)生壓阻效應(yīng)的主要原因。而光雕還原氧化石墨烯結(jié)構(gòu)松軟，易被破壞，因此作為壓力傳感器使用時(shí)需要添加一層保護(hù)材料，比較膠帶/PET/PDMS分別作為保護(hù)材料時(shí)壓力傳感器性能的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)PDMS最適合作為此壓力傳感器中還原氧化石墨烯的保護(hù)材料，且此壓力傳感器的可測(cè)量壓力范圍達(dá)60 KPa，靈敏度為0.00779 KPa-1。為了使壓力傳感器能夠滿足各種條件下的壓力測(cè)量，需要調(diào)控其測(cè)量范圍與靈敏度