基于spr技術(shù)的聚酰亞胺濕敏特性研究

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1、理學(xué)碩士學(xué)位論文基于SPR技術(shù)的聚酰亞胺濕敏特性研究劉昌健哈爾濱理工大學(xué)2016年3月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：0436.3理學(xué)碩士學(xué)位論文基于SPR技術(shù)的聚酰亞胺濕敏特性研究碩士研究生：劉昌健導(dǎo)師：楊志韜申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：物理學(xué)所在單位：應(yīng)用科學(xué)學(xué)院答辯日期：2016年3月授予學(xué)位單位：哈爾濱理工大學(xué)ClassifiedIndex:0436.3DissertationfortheMasterDegreeinScienceResearchonHumiditySensitivityofpolyim

2、indefilmBasedonSPRTechnologyCandidate：LiuchangjianSupervisor：YangZhitaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：PhysicsDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈爾濱理王大學(xué)碩±學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩±學(xué)位論文《基于Ｓ

3、ＰＲ技術(shù)的聚醜亞胺濕，敏特性研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩±學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文研究工作做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式注明。。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)：作者簽名：克爲(wèi)妓曰期如知３月作曰１哈爾濱理工大學(xué)碩±學(xué)位論文使用授權(quán)書《基于ＳＰＲ技術(shù)的聚醜亞胺濕敏特性研究》系本人在啥爾濱理工大學(xué)攻讀碩±學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩±學(xué)位論文。本論文的研究

4、成果歸哈爾濱理王大學(xué)所有。本人完全了解，本論文的研究?jī)?nèi)容不得Ｗ其它單位的名義發(fā)表哈爾濱理工大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口提交論文和電子版本，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)哈爾濱理工大學(xué)可。采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可Ｗ公布論文的全部或部分內(nèi)容本學(xué)位論文屬于＇。保密□，在年解密后適用授權(quán)書不保密因。（請(qǐng)?jiān)冢咨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打Ｖ）、／作者簽名：是ｉ無嫂曰期：如＾？年＾月尸曰］導(dǎo)師簽名；日期：如＾月曰多ｆＵｐ＾基于SPR

5、技術(shù)的聚酰亞胺濕敏特性研究摘要環(huán)境的濕度對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國(guó)防、航天等領(lǐng)域有著重要的影響，能夠精確的測(cè)量環(huán)境的濕度顯得尤為關(guān)鍵。本文將表面等離子共振（SPR）技術(shù)與聚酰亞胺材料相結(jié)合，對(duì)不同的環(huán)境濕度進(jìn)行測(cè)試，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。表面等離子共振技術(shù)（SurfacePlasmonResonance，SPR）是發(fā)生在金屬與電介質(zhì)交界面的一種光學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)入射光與金屬表面的自由電子相互作用時(shí)，反射光的強(qiáng)度會(huì)隨著電介質(zhì)介電常數(shù)的變化而變化。因?yàn)镾PR技術(shù)作為測(cè)試手段具有靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾

6、能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。所以，利用SPR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電介質(zhì)介電常數(shù)的監(jiān)測(cè)。目前，該技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于生命科學(xué)、食品檢測(cè)、藥物濃度測(cè)量等領(lǐng)域中。在SPR技術(shù)中，金屬薄膜的選取至關(guān)重要，金屬的種類、薄膜的厚度、金屬薄膜的表面粗糙程度等都會(huì)對(duì)SPR產(chǎn)生影響。本文中對(duì)金膜表面粗糙度對(duì)SPR的影響進(jìn)行了分析。應(yīng)用磁控濺射法制備了厚度約為50nm的金膜，在不同的溫度下對(duì)金膜進(jìn)行熱處理，從而使其表面形貌發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在一定溫度范圍內(nèi)隨著溫度升高，金膜表面粗糙程度變小，SPR共振角度減小。聚酰亞胺（PI

7、）是一類主鏈上含有酰亞胺環(huán)（—CO—NH—CO—）的高分子有機(jī)聚合物。因?yàn)樵谄浣Y(jié)構(gòu)中含有大量的親水基團(tuán)，當(dāng)這些基團(tuán)與水分子結(jié)合后，聚酰亞胺的介電常數(shù)會(huì)發(fā)生變化，所以聚酰亞胺可以作為濕敏材料。利用這一原理聚酰亞胺作為濕敏材料得到了廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)所用的濕度傳感膜的結(jié)構(gòu)是在金膜上制備一層聚酰亞胺薄膜。將制備好的薄膜放置在不同濕度環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生變化時(shí)，SPR共振峰位置發(fā)生變化，并且隨著濕度增大，SPR共振峰角度減小，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)兩者呈線性變化。關(guān)鍵詞濕敏傳感器；表面等離子體共

8、振；金膜熱處理；聚酰亞胺IResearchonHumiditySensitivityofpolyimindefilmBasedonSPRTechnologyAbstractThehumidityoftheenvironmenthasanimportantinfluenceonthefieldsofindustrialandagriculturalproduction,meteorology,environmentalprotection,national