柔性材料
關注創建者：我hi小白 創建時間：2018-08-21
柔性材料的視頻教程
ANSYS-WorkBench教程 基于復合材料的柔性自鎖機構仿真(LS-DYNA)
本課程針對一種新型復合材料的、具有自鎖功能的彈性接頭機構，使用workbench軟件LS-DYNA模塊對其自鎖過程展開動態仿真，確定其自鎖過程中應力最大位置，并配有仿真結果與試驗觀察的對比。
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基于hypermesh的【整車模型搭建4】——車門（附k文件）
知識要點： 1 轉鉸； 2 螺栓連接； 3 焊點連接：材料、屬性、接觸； 4 剛性材料和柔性材料的連接； 5 實體單元和殼單元的連接。 3 課程相關問題，請在評論中提問，不回私信哦。 4 模型來自開源網站，并且進行了修改。k文件在附件中下載。 5 歡迎關注公眾號【汽車CAE仿真】（motorCAE），獲取更多資料。
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柔性材料的實例教程
基于碳材料的柔性可穿戴應變傳感器的制備、原理與性能
碳納米管和石墨烯在可穿戴應變傳感器中的應用（左），其他碳材料在可穿戴式應變傳感器中的應用（右）。
圖2. 基于碳材料的可穿戴壓力傳感器的設計、制備及性能
碳材料在柔性壓力傳感器中的應用。
圖3. 柔性可穿戴應變/壓力傳感器的應用展示
基于碳材料的柔性可穿戴應變/壓力傳感器在人類活動監測、電子皮膚和人機交互中的應用。
（二）碳材料在柔性可穿戴溫/濕度傳感器的應用
圖4. 基于碳材料的柔性溫度傳感器的設計、制備及性能
圖5. 基于碳材料的柔性濕度傳感器的設計、制備及性能
碳材料在柔性濕度傳感器中的應用。
（三）碳材料在柔性可穿戴電化學傳感器的應用
圖6. 基于碳材料的柔性電化學傳感器的設計及性能
基于碳材料的柔性可穿戴電化學傳感器，用于健康相關的化學組分的無創監測。
圖7. 基于碳材料的可拉伸/自愈合柔性電化學傳感器的設計
碳材料在可拉伸/自愈合電化學傳感器中的應用。
（四）基于碳材料的柔性導電電極/導線，用于可穿戴醫療系統
圖8.碳納米管基柔性導電電極用于電生理信號檢測
圖9. 石墨烯基柔性導電電極用于電生理信號檢測
圖10.
展開 【引言】
隨著柔性電子器件的發展以及對可持續和多用途能源需求的不斷增長，柔性電子器件由于可以直接將廢舊的熱能轉換為有用的電能，因此已經引起各國研究人員的極大關注。與傳統的脆性和剛性熱電器件相比，柔性電子器件具有一些無可替代的優點。要獲得熱源表面和任意形狀之間的緊密接觸，良好的柔性是必不可少的；無支撐薄膜熱電材料由于可以容易地轉移到任何襯底上，通過減少熱能損失而顯著提高效率，通常是獲得最優器件配置的首選材料。
無機硫屬化合物（如Bi2Te3）是一種傳統的熱電材料，其可在寬的運行溫度下實現最優異的性能，但這種材料的脆性和剛性限制了它們在柔性熱電領域的應用。聚合物熱電材料雖然具有柔性好、重量輕以及易加工等優點，但由于其熱穩定性差、效率低以及接觸電阻高等缺點，因此嚴重阻礙其在熱電材料中的應用。碳納米管（CNTs）具有獨特的電、熱性能和優異的柔韌性，理論預測和實驗都表明CNTs是一種極具前景的柔性熱電材料。由于CNTs基復合材料中的碳納米管分布不均、弱的界面相互作用、雜質較多以及結構混亂等缺點，因而這種材料的熱電性能遠低于最新的無機硫屬化合物。因此，設計和制備具有優異綜合性能的柔性熱電材料仍然是一個巨大的挑戰。
【成果簡介】
近日，中科院金屬所邰凱平研究員、劉暢研究員和中科院近代物理所高寧研究員（共同通訊作者）等人合作利用磁控濺射技術在CNT支架上組裝層狀結構的Bi2Te3用于制造柔性熱電器件。該材料的功率因數在室溫下為~1600 μWm-1K-2，而在溫度為473 K時下降為1100 μWm-1K-2。其平面晶格熱導率為0.26±0.03 Wm-1K-1，室溫下最高的熱電品質因數可達0.89，這種性能主要來源于一種強的聲子散射效應。
展開 一種是利用內在柔性熱電(TE)材料來制造f- TEDs。雖然它們具有優越的內在柔韌性，但由于柔性TE材料的熱電性能較低，使得它們無法通過收集人體熱量來驅動可穿戴設備。另一種方法是通過蛇形金屬線、銀納米線或液態金屬等柔性電極連接高熱電性能材料和TE材料，然后用柔性彈性體封裝。雖然這些工作已經實現了相當大的可以驅動可穿戴設備的身體熱發電，但大多數還沒有實現對人體等任意幾何形狀的有效主動冷卻。因此，開發一種能夠同時實現高性能的身體熱發電和主動冷卻的可穿戴TED對于個人熱管理具有重要意義。
02
成果掠影
柔性熱電器件(f- TEDs)可實現熱與電的直接能量轉換，在可穿戴柔性材料和個人熱管理方面具有廣闊的應用前景。然而，傳統的由本質柔性熱電材料制成的f- TEDs功率密度較低，而基于彈性體密封體熱電材料的f- TEDs難以實現主動冷卻。此外，這些f- TEDs通常不能自愈和回收，在可穿戴應用中容易發生斷裂?；谶@些問題，鄭州大學毛彥超教授聯合河南農業大學理學院王亞玲副教授在柔性熱電器件取得新的進展。該團隊通過將動態共價熱固性聚亞胺與液態金屬和熱電器件集成在一起，開發了一種自修復和可回收的f- TED。該f- TED在標準化功率密度為1.54 μW/(cm
2?k
2)的時候，在7 ℃溫差下，可以提供創紀錄的13.8 ℃對個人冷卻效果，具有3.91的優異的性能系數(COP)，并且具有低功耗的特點。在f-TED的基礎上，進一步開發了一種個人熱管理系統，可以使身體在不同的環境溫度下保持在舒適的范圍內，并實現對發熱或扭傷踝關節的醫療保健功能。與傳統熱電器件相比，該f-TED可同時實現自愈性、可回收性、靈活性、標準化功率密度大、低功耗、高體表冷卻效果。
展開 圖：氟取代石墨炔在柔性電池中的應用
如圖所示，通過氟取代，使得石墨炔分子孔道擴大，在AB堆積下也具有優良的離子傳輸通道；同時，保留了石墨炔的基本框架和二維平面結構中的共軛體系，使其材料具有優異的導電性和載流子傳輸特性；尤其是碳氟鍵具有優良的循環儲鋰能力，不僅增加了材料的儲鋰位點，同時碳氟鍵與電解液具有很好的相容性，可以大大降低界面阻抗，從而提高循環穩定性。該項研究結果為溶液法制備大面積性能優異的柔性電極材料提供了研究思路，開創了新型儲能器件電極材料研究的一個新方向。
該研究獲得了國家自然科學基金、中科院前沿重點研究項目、山東省自然科學基金杰出青年基金的支持。（來源：青島能源所）
展開 3.2微米長碳納米管在0% （e），50%（f），100%（g）以及回到0%（h）應力后的SEM圖像
圖5 長短兩種碳管可用于不同應用
(a)柔性可穿戴設備示意圖
(b)隨著手指彎曲-伸展運動，長碳納米管和短碳納米管薄膜的電流變化
長碳納米管薄膜導電性不受手指運動的影響，因此可以提供穩定電流輸出(c,e)；短碳納米管薄膜則表現出明顯電流表化，因此可以應用于應力傳感器(d,f)。
【小結】
此研究制備的超長金屬性碳納米管水溶液，可應用于柔性透明電子材料中。由于碳納米管長度的增加，其所制備薄膜的宏觀導電性以及可拉伸穩定性均有顯著提高，從而可以提升柔性電子材料性能與壽命。本工作不僅為展示了一種溶解超長碳納米管的方法，改變了依賴于超聲溶解納米碳材料的歷史，同時為今后的柔性電子設備的材料選擇提供了清晰的思路。
論文連接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/smll.201802625。
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柔性材料的最新內容
憑借精準的性能把控，它已在多個高端領域落地生根：
● 航空航天：用于耐高溫導線絕緣層、輕量化結構件，在極寒高空與高溫工況下穩定運行，揮發物少不污染精密儀器；
● 新能源：適配高壓電機絕緣部件、電池密封件，耐溫耐電壓，助力設備提升安全性與使用壽命；
● 精密電子：作為高頻元件、柔性電子的核心材料，低損耗、強絕緣的特性保障信號穩定傳輸；
● 特種工業：用于高溫工況下的軸承、密封件，耐磨耐輻照
其核心產品矩陣已全面覆蓋主流場景：
1、產品型號：
溫濕度環境動態彎折試驗機WH-1711-6W
產品應用：適用于柔性屏、FPC等柔性材料在溫濕度環境下做彎折耐久測試。
2、產品型號：
FPC彎折試驗機WH-1703-3
產品應用：可滿足 FPC、柔性蓋板等材料的常溫彎折壽命測試。
產品采用超薄柔性材料，結合異形與鏤空工藝，展現出鮮明的個性化特征。這一設計也為未來電子紙在可穿戴設備及動態外觀“皮膚”等領域的應用提供了重要啟發。
電子紙拼接裝飾墻：智能空間與時尚領域的創新交互
另一亮點產品是“電子紙拼接裝飾墻Prism創新設計”，它不僅僅是一面裝飾墻，更是智能空間與時尚領域的一次突破性嘗試。
一期一會 | 什么是柔性PCB？4個月前
成本
柔性PCB的材料和制造成本比廣為應用的剛性PCB要更高。這些成本最終會隨著柔性電路的普及而下降，然而，創建柔性材料層堆疊的難度和基礎材料的價格，仍會導致成本較高。
器件下方的彎曲和走線彎曲
此外，柔性PCB的最大優勢也可能成為其劣勢。在剛性器件下彎曲材料，可能會對將器件連接到導電層的焊料造成顯著應變。
本次主題演講系統梳理了柔性電子紙從材料、工藝到器件集成等方面的技術突破與卓越性能。此外，現場還結合多個創新應用場景，探討了柔性電子紙在物聯網等領域的實際落地與未來潛力。
此次演講不僅是一次技術成果的展示，更是DKE與電子紙生態圈伙伴深度交流、協同合作的重要契機。
例如，對于聚酰亞胺（PI）等常用柔性基板材料，通過設定不同的彎折角度（如 180° 對折）、速度及循環次數，測定材料在斷裂前的耐折疊次數，以此評估其抗疲勞性能。
2、高溫蠕變測試：在高溫環境中，如車載中控屏在夏季長時間暴曬后，柔性材料可能因軟化或蠕變導致失效。高低溫彎折試驗機可設定高溫環境（如 60℃），對柔性屏進行抗壓折、抗蠕變測試。通過監測材料在高溫彎折過程中的變形量、應力變化等參數，評估其高溫性能，優化材料選擇與結構設計，保證車載柔性屏在高溫環境下的正常使用。
一、UTG 超薄玻璃：柔性顯示的理想基材，性能挑戰亟待突破
UTG 超薄玻璃憑借高透光率、良好平整度與出色化學穩定性，成為柔性顯示蓋板材料的理想之選。其厚度通常在 30-150μm，在實現屏幕輕薄化的同時，保障了屏幕的清晰顯示效果。
然而，UTG 超薄玻璃要在折疊屏設備中穩定應用，面臨諸多性能考驗。
如何選擇適合折疊電腦鉸鏈壽命測試的設備？11個月前
產品型號：
高低溫濕彎曲測試系統WH-1711-4W
測試對象：柔性屏、FPC等柔性材料
3、可靠性和耐用性測試：由于折疊電腦的特殊結構和使用場景，其可靠性和耐用性面臨著更高的挑戰。除了常規的跌落測試、震動測試、防水防塵測試等，還需要針對折疊結構進行特殊的可靠性測試，如模擬日常折疊開合的循環測試、轉軸的耐久性測試等。
實際上，在傳統的“底發光”型器件設計中，設計人員需要選擇塑料或有機薄膜等透明材料作為柔性基板，因為這種情況下，光需要朝向底部發出。不過，這些塑料或者薄膜材料通常不能很好地散熱，這一點對于高亮度發光來說非常不友好，因為高亮度發光一般會伴隨高熱量的產生。
為了克服這一點，Kwak教授的團隊使用了頂發光結構，他們在散熱效果很好的鋁箔基板上制造并驗證了這種同時實現高亮度和柔性QLED的可行性。
