柔性光电薄膜透过率测试装置开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着膜工业的的发展，各种材质的膜被应用到石油，化工，电子，能源，环保，轻工，医药和生物工程等各个领域。而柔性光电薄膜更是近年来各个国家发展的重点，它可以应用于电子信息产业，太阳能电池，可穿戴设备等十分受重视的产品。而柔性光电薄膜的材质也有很多包括：碳纳米管（CNT），导电玻璃（ITO）,聚二甲基硅氧烷（PDMS）,聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中PMMA以其优越的透明性、光泽性、良好的耐候性、耐化学药品性、电气绝缘性和机械特性应用范围越来越广泛，并且不断地向高端产业链条扩进，如光学纤维、液晶显示器导光板、防射线PMMA、太阳能光伏电池、高纯度光盘级PMMA等,而PDMS因为具有透光性好，生物相容性佳，易与多种材质室温结合以及低杨氏模量导致的结构高弹性等优良特性被广泛应用于微图像和微流控沟道等方面。本课题主要是测量由PMMA制成的柔性光电薄膜和由PDMS制成的柔性光电薄膜的在不同弯曲情况下的光透过率，以便这两种薄膜材料可以得到更好的应用。

膜工业是一门崭新的的工业，在世界上只有60年的发展历史，而在我们中国只有大概40年的发展历史。经过近半个世纪的发展,膜技术己成为高效节能的单元操作,对相关产业的发展具有很大的推动作用,成为实现可持续发展战略的重要组成部分。随着科技的发展柔性薄膜的透过率也在不断提高，十年前由金属制成的柔性薄膜透光率最高达到80%，最低才15%，半导体柔性薄膜、无机复合柔性薄膜和高分子电介质柔性薄膜透光率在70%到85%之间。到了2019年超薄玻璃（UTG）和聚脂薄膜（PET）透光率已达到了90%。而近年来中国也在不断的研发中逐渐向那些膜工业比较发达的国家靠近，争取达到国际先进水平并有所创新。本课题中的光电薄膜就是目前各个国家争相发展的产品，在2019年中，我国的江苏中天科技有限公司，龙华光电薄膜有限公司，华信新材股份有限公司等企业都开始建设生产设备或者生产线来生产光电薄膜，还有的企业已经开始投入生产。而日本大仓工业公司也将投资8亿日元（折合人民币约5166万元）导入光学薄膜溶融压出机增产光学膜材料，预期将于2019年12月投入生产作业。另一方面拿PMMA来说，作为本次课题中的主要薄膜材质中的一种，虽然目前我国是继日本之后亚洲第二大PMMA板材与模制品材料市场，但是由于近几年随着中国IT行业及汽车业等行业的迅猛发展，我国 PMMA的消费量有很大增长，市场需求年增长率高达17%，远高于世界３％的增长率，在供需上仍然有很大的缺口。同时在2011年，美国、西欧和日本仍然是全球最大的生产国，德国、韩国和台湾也有较大的生产商。而国内的企业那时和他们相比仍有差距，不过随着PMMA薄膜应用越来越广泛以及中国的高速发展，中国对柔性光电薄膜的研究已经越来越深入透彻。

2. 研究的基本内容与方案

本课题主要目标是设计柔性光电薄膜透过率测试系统，包括多光源系统和光电探测装置。设计基于虚拟仪器的控制界面，完成测试系统结构设计，使其基本实现自动化测试。

根据设计的要求及目标可知要使柔性光电薄膜在可弯曲范围内实现不同程度的弯曲并测其光透率，需要设计一个机械结构和一个软件控制结构以实现人机交互。

机械结构：利用solidworks进行对机械结构的整体设计，其中驱动装置设计包括一个电动机和一个减速器。执行机构包括夹紧装置：使柔性薄膜固定在机械结构中；弯曲装置包含一个固定端和一个移动端，移动端采用螺旋传动的机构或者使用可以伸缩的电机完成变转动为直线运动的过程，使机械结构进行直线运动挤压薄膜弯曲。光源：采用多种颜色的可见光来充当光源。

3. 研究计划与安排

第1周~第2周：查找并阅读需要用到软件的相关书籍，查阅透过率测试以及pmma和pdms材质的柔性光电薄膜的相关资料。

第3周~第4周：完成外文翻译的工作以及开题报告的书写。

第5周~第7周：透过率测试系统整体构架设计和测试流程规划。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]聂兆刚，王程，马琳.一种柔性薄膜拉伸弯曲装置[p].中国专利：2019100419037，2019-01-15.

[2]王志洋，黄旭，张程承,等.一种光学瞄具透过率的测试装置[p].中国专利：2019104790539,2019-06-04.

[3]王斌.光学玻璃小球透镜透过率的测试装置[p].中国专利：2019203296195,2019-03-15.