介电高弹聚合物力电耦合性能测试研究的任务书.docx

介电高弹聚合物力电耦合性能测试研究的任务书
任务书
一、课题背景
近年来，介电高弹聚合物在电子信息、新能源、生物医学等领域有着广泛的应用前景。介电常数在高频范围内有明显的变化，利用这种特性可以制作可调谐电容器和微波传感器。同时，由于材料具有高的拉伸强度和弹性模量，可以用来制作智能材料和柔性电子器件。因此，了解介电高弹聚合物的力电耦合性能对于材料应用的实际操作非常重要。
二、研究目的
本研究旨在探索介电高弹聚合物的力电耦合性能，并利用这种性能制作高性能的柔性电子器件。具体目标如下：
1.研究介电高弹聚合物的电学、机械性能及结构特征；
2.探究不同试样几何形状和电极间距离对介电高弹聚合物的力电耦合性能的影响；
3.制作柔性电子器件并测试性能，探究与传统材料的比较。
三、研究内容
1.介电高弹聚合物的制备：首先需要选择合适的聚合物材料，并用化学方法或物理方法制备成膜。
2.实验室条件下介电常数、塑性应变、屈服强度和泊松比等性能测试：通过这些实验了解介电高弹聚合物的电学和机械性能，掌握基本的力电耦合原理。
3.探究不同形状试样和电极间距离对强度与介电常数之间关系的影响：利用不同形状的试样和电极间距离制作电极，研究介电常数与应变关系和介电常数与施加电场之间的关系。由此得到耦合因子的数据以分析力电耦合性能。
4.研究介电高弹聚合物材料在柔性电子器件中的应用：将介电高弹聚合物材料应用于柔性电子器件，如柔性压力传感器、弯曲传感器等，测试性能并与传统材料进行比较。
四、研究方法及步骤
1.常规聚合反应制备介电高弹聚合物材料。
2.基本性能测试，包括电学性能、机械性能以及屈服强度等等。
3.制作不同形状的试样，并测量不同形状的试样的介电常数和应变性能的变化。
4.探究不同电极间距离对强度与介电常数之间关系的影响。
5.将介电高弹聚合物材料应用于柔性电子器件，并测试性能。
五、研究意义及应用前景
本研究通过探究介电高弹聚合物的力电耦合性能，深入了解其电学和机械性能，为制作高性能柔性电子器件提供了有力支持。同时，介电高弹聚合物的应用在电子信息、新能源、生物医学等领域中具有广阔的应用前景，本研究对开发新材料和新技术具有积极的推动作用。
六、研究进度及要求
第一年：
1．查阅相关文献，熟悉介电高弹聚合物的制备和性质。
2．实验室条件下介电常数、塑性应变、屈服强度和泊松比等基本性能测试。
3．探究不同形状试样和电极间距离对强度与介电常数之间关系的影响。
第二年：
1．柔性电子器件的制作研究。
2．测量各种材料性能，包括电学和力学性能。
3．探索介电高弹聚合物材料在柔性电子器件中的应用。
要求：第一年的实验和测试结果需要整理出论文，第二年的研究需要形成比较完整的报告。
七、拟采用的研究手段
本次研究主要通过实验的手段开展，通过实验测试的结果分析介电高弹聚合物的性能和应用价值，为柔性电子材料研究提供新思路和依据。
八、研究条件
本研究主要在实验室中开展，需要使用的设备仪器包括电性测试仪、拉伸试验机等，并配备必要的实验室人员。
九、参考文献
1.Liu,K.,Wu,J.,Huang,X.,&Li,G.(2019).ForceandElectricFieldJointlyRegulatedForce-ElectricalCouplinginFlexiblePolymerNanocomposites.ACSAppliedMaterials&Interfaces,11(9),9140-9149.
2.Liu,W.,Saiding,B.,Ding,Y.,&Chen,Y.(2018).Effectsofexternalelectricfieldonflow-inducedcrystallizationofpolyimide/polymethylmethacrylateblends.Polymers,10(11),1197.
3.Liu,Y.,Guo,Z.,Qian,J.,Chen,J.,Zhang,L.,&Sun,R.(2019).PrintableandFlexibleLaFeO3−x-BasedSensorArrayforParticleNumberandSizeDiscrimination.ACSAppliedMaterials&Interfaces,11(39),35820-35827.