| 【中文题名】 | 激光辐照聚合物材料改性研究 |
| 【英文题名】 | Research on the Properties of Polymer Induced by Laser Irradiation |
| 【学科专业】 | 光学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-12 |
| 【中关键词】 | 激光辐照,聚偏氟乙烯（PVDF）,电导率,拉曼光谱,, |
| 【英关键词】 | laser irradiation,Poly（vinylidene fluoride） （PVDF）,electrical conductivity,Raman spectroscopy, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>光电子技术、激光技术>激光技术、微波激射技术>激光的应用> |
| 【论文摘要】 |
导电塑料可低温加工、大面积化制作,具有拉伸性、柔韧性、制作成本低、组件特性好等优点,对电子及信息工业产生着巨大的影响。
本论文以激光辐照作为主要技术手段,通过248 nmKrF准分子激光辐照聚偏氟乙烯(PVDF)薄片可诱导其表面导电性变化,使其表面电导率从10~(-13)Ω~(-1) cm~(-1)数量级提高到10~(-4)Ω~(-1)cm~(-1)数量级,实现由绝缘到导电的转变。通过调整激光能量密度、光束质量、环境气氛、脉冲频率和辐照脉冲数等参数,发现电导率的变化与上述工艺参数有关,从而确定出激光辐照诱导PVDF导电性质的最佳工艺条件。同时采用YAG三倍频激光器和绿光固体激光器作为辐照源,对PVDF进行了辐照对比实验。
通过对实验现象的深入分析,结合X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱,光电子能谱,光学显微镜,扫描电子显微镜等实验仪器表征,探讨了激光辐照诱导PVDF导电性质的微观机理,得出如下结论:激光与PVDF发生了光化学反应,打断了PVDF的C-F键,并在表面生成了具备导电性的单晶和多晶石墨,致使PVDF样品导电性发生突变。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱、逐点扫描拉曼成像、X射线能谱和... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-5 |
|
ABSTRACT |
5-10 |
|
第1章 绪论 |
10-24 |
|
1.1 塑料的发展及研究意义 |
10-12 |
|
1.1.1 塑料的应用 |
10 |
|
1.1.2 导电塑料的发展 |
10-11 |
|
1.1.3 导电塑料的用途 |
11 |
|
1.1.4 导电塑料的制备方法 |
11-12 |
|
1.2 激光辐照改变聚合物材料导电性质的背景和研究进展 |
12-15 |
|
1.2.1 激光辐照改变聚合物材料物理性质背景研究 |
12-13 |
|
1.2.2 激光辐照诱导聚合物导电性研究进展 |
13-15 |
|
1.3 聚偏氟乙烯（PVDF）压电塑料简介 |
15-19 |
|
1.3.1 PVDF的制备与结构 |
15-17 |
|
1.3.2 PVDF压电薄膜的性能、特点和应用 |
17-19 |
|
1.3.3 制备导电PVDF的研究进展 |
19 |
|
1.4 其它塑料简介 |
19-21 |
|
1.4.1 聚四氟乙烯（PTFE） |
19-20 |
|
1.4.2 环氧树脂（EP） |
20 |
|
1.4.3 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS），聚甲醛（POM）和聚砜 |
20-21 |
|
1.5 研究课题的提出 |
21-22 |
|
1.6 本论文的研究目的和主要研究内容 |
22-24 |
|
第2章 激光辐照聚合物材料改性的理论和实验基础 |
24-33 |
|
2.1 激光诱导PVDF物理性质变化的理论基础 |
24-26 |
|
2.2 实验原材料 |
26 |
|
2.3 激光器的选用及激光辐照系统 |
26-30 |
|
2.3.1 KrF准分子激光器及辐照系统 |
26-28 |
|
2.3.2 YAG三倍频准连续激光器及辐照系统 |
28-29 |
|
2.3.3 绿光激光器及辐照系统 |
29-30 |
|
2.4 样品的表征方法 |
30-32 |
|
2.4.1 X射线衍射 |
30 |
|
2.4.2 扫描电镜 |
30 |
|
2.4.3 X射线能谱分析 |
30-31 |
|
2.4.4 X射线光电子能谱 |
31 |
|
2.4.5 拉曼光谱和红外光谱 |
31 |
|
2.4.6 导电性能测量 |
31-32 |
|
2.5 本章小结 |
32-33 |
|
第3章 激光辐照增强PVDF导电性的实验研究 |
33-39 |
|
3.1 KrF准分子激光辐照增强PVDF导电性的实验研究 |
33-37 |
|
3.1.1 KrF准分子激光辐照PVDF实验系统和实验方案的确定 |
33-34 |
|
3.1.2 实验条件 |
34 |
|
3.1.3 实验现象 |
34-35 |
|
3.1.4 实验结果 |
35-37 |
|
3.2 其它波长激光辐照PVDF的实验研究 |
37-38 |
|
3.2.1 YAG三倍频准连续激光辐照PVDF实验研究 |
37-38 |
|
3.2.2 532 nm波长的激光辐照PVDF的实验研究 |
38 |
|
3.3 本章小结 |
38-39 |
|
第4章 KrF准分子激光辐照增强PVDF导电机理分析 |
39-58 |
|
4.1 导电机理分析 |
39-44 |
|
4.1.1 X射线衍射的结果 |
39 |
|
4.1.2 拉曼光谱的结果 |
39-40 |
|
4.1.3 红外光谱的结果 |
40-41 |
|
4.1.4 光电子能谱的结果 |
41-42 |
|
4.1.5 机理分析 |
42-44 |
|
4.2 导电层的厚度 |
44-48 |
|
4.2.1 光学显微镜观察 |
44-45 |
|
4.2.2 扫描电镜 |
45 |
|
4.2.3 逐点扫描拉曼成像 |
45-48 |
|
4.3 表面微结构分析 |
48-57 |
|
4.3.1 光学显微镜和低倍率下扫描电镜图像 |
48-50 |
|
4.3.2 高倍率下扫描电镜图像 |
50 |
|
4.3.3 拉曼光谱和逐点扫描拉曼成像 |
50-52 |
|
4.3.4 X射线能谱 |
52-54 |
|
4.3.5 原子力显微镜 |
54-57 |
|
4.4 本章小结 |
57-58 |
|
第5章 KrF准分子激光辐照其它非金属材料 |
58-61 |
|
5.1 KrF准分子激光对其它几种重要聚合物的辐照研究 |
58-60 |
|
5.1.1 KrF准分子激光对PTFE的辐照研究 |
58-59 |
|
5.1.2 KrF准分子激光对EP的辐照研究 |
59 |
|
5.1.3 KrF准分子激光对ABS、POM和PSF聚合物辐照研究 |
59-60 |
|
5.2 KrF准分子激光对其它几种无机非金属材料辐照研究 |
60 |
|
5.2.1 KrF准分子激光对SrTi03晶体的辐照研究 |
60 |
|
5.2.2 KrF准分子激光对LaA103晶体的辐照研究 |
60 |
|
5.3 本章小结 |
60-61 |
|
结论与展望 |
61-63 |
|
参考文献 |
63-68 |
|
攻读硕士学位期间完成的学术论文、申请的专利和获得的奖项 |
68-69 |
|
致谢 |
69 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.341881 |
