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研究生:李偉群
研究生(外文):Li, Wei-Chun
論文名稱:奈米碳管/PDMS複合材料於應變感測器之研究
論文名稱(外文):The use of carbon nanotubes/PDMS composites as strain sensors
指導教授:徐文光徐文光引用關係
指導教授(外文):Hsu, Wen-Kuang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:奈米碳管聚二甲基矽氧烷應變感測器
外文關鍵詞:carbon nanotubePDMSstrain sensor
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奈米碳管由於具有良好的電性、熱及機械特性等性質使其在這二十年間被廣泛的討論及研究,並被運用於各領域。本實驗以聚二甲基矽氧烷混合奈米碳管形成一種具有可撓性的複合材料,用以作為應變感測器,材料分析中包含影像觀察、蒲松比及電性量測,而應變測試中會進行扭轉、彎曲、拉伸及壓縮測試,實驗結果發現當複合材料被施以一形變時電阻值會上升,材料靈敏度高,在重複測試中顯示此複合材料具有再現性。
第一章、 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目標 1
第二章、文獻回顧 3
2.1奈米碳管簡介 3
2.1.1奈米碳管的結構 3
2.1.2奈米碳管的機械性質 5
2.1.3奈米碳管的電性質 6
2.1.4奈米碳管的熱性質 7
2.1.5奈米碳管的合成與製備 9
2.1.5.1電弧放電法(Arc-discharge method) 9
2.1.5.2雷射蒸發法(Laser-ablation method) 10
2.1.5.3催化熱裂解法(Catalytic pyrolysis method) 11
2.2奈米碳管-高分子複合材料 12
2.2.1高分子(Polymer) 12
2.2.1.1聚二甲基矽氧烷(PDMS) 13
2.2.2奈米碳管-高分子複合材料於應變感測器之應用 14
2.3 Percolation理論 17
2.4四點量測 19
第三章、實驗方法 21
3.1實驗規劃 21
3.2實驗器材 22
3.2.1藥品與耗材 22
3.2.2設備與儀器 22
3.3實驗流程 23
3.4實驗步驟 24
3.4.1 PDMS製備 24
3.4.2 MWCNTs/PDMS複合材料製備 25
第四章、實驗結果與討論 27
4.1掃描式電子顯微鏡影像 27
4.2電性量測 29
4.3蒲松比(Poisson's ratio) 32
4.4扭轉測試(Torsion test) 36
4.5彎曲測試(Bending test) 45
4.5.1量測端於strain sensor左側 47
4.5.2量測端於strain sensor右側 53
4.6軸向應力測試 59
4.6.1壓縮測試(Compression test) 59
4.6.2拉伸測試(Tensile test) 64
第五章、結論 68
參考文獻 69

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