《Cu/TiN核殼結構複合納米纖維的可控合成及性能》是依託華中科技大學，由李和平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Cu/TiN核殼結構複合納米纖維的可控合成及性能
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李和平
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為了解決目前廣泛套用的錫摻雜氧化銦（ITO）透明導電薄膜成本高、套用範圍有限等不足，新型透明導電薄膜材料的研製一直是國內外研究的熱點。本項目突破現有透明導電薄膜的材料體系，提出了一種新穎的核殼結構Cu/TiN複合納米纖維透明導電薄膜材料，綜合利用核殼結構中核心金屬Cu的導電性和外殼TiN陶瓷的穩定性，旨在獲得高電導率、高可見光透射率和良好穩定性的透明導電薄膜材料。基於同軸電紡絲技術，著重研究Cu/TiN納米纖維核殼結構的形成條件、複合機理和控制策略，揭示核殼結構對組裝的透明導電薄膜性能的影響規律和作用機制，為研製低成本、高性能新型透明導電薄膜奠定理論和技術基礎。
結題摘要
透明導電薄膜材料具有高可見光透射率和低電阻率，是一種重要的光電材料，廣泛套用於觸控螢幕、液晶顯示器、太陽能電池、有機發光二極體和智慧型窗等光電領域。目前廣泛套用的錫摻雜氧化銦（ITO）透明導電薄膜存在成本高、套用範圍有限等不足，亟需尋找新型透明導電薄膜材料替代現有的ITO。為此，本項目基於同軸電紡絲技術，開展一種新穎的Cu/TiN複合納米纖維透明導電薄膜材料的合成過程、機理及性能的研究。設計並構建了同軸電紡絲裝置，研究了紡絲原液特性（金屬鹽的種類及含量、高分子粘結劑的種類及濃度、溶劑種類及比例）和紡絲工藝參數（電壓、距離、紡絲液流速）對前驅體纖維成型過程的影響，製備了核殼結構前驅體複合纖維；通過研究兩步熱處理的工藝參數對複合纖維成分、結構及形貌的影響，揭示了Cu/TiN複合納米纖維形成的熱力學條件和反應機理，掌握了Cu/TiN複合納米纖維在熱處理過程中的結構和形貌演變規律；揭示了Cu/TiN複合納米纖維的成分、結構對其性能的作用機制，合成了兼具高導電性和高穩定性的Cu/TiN複合納米纖維，並組裝了格線結構Cu/TiN複合納米纖維透明導電薄膜，進一步探究了纖維分布密度對透明導電薄膜方阻和可見光透射率的影響規律。經過三年的研究，順利完成了任務書中規定的任務，獲得了高電導率、高可見光透射率和良好穩定性的透明導電薄膜材料，為低成本、高性能新型透明導電薄膜的研製奠定了理論和技術基礎。通過本項目的研究，培養博士1名，碩士3名，其中2名碩士已經畢業，申請國家發明專利6項，發表SCI論文9篇。
