柔性电子具备形状可弯曲、可伸缩等特性,在承受较大变形时仍能保持正常工作,能够满足人们对新一代电子产品便携性和柔韧性的高要求。近年来,柔性电子受到研究者的广泛关注,并在信息、国防、能源和医疗等领域拥有很好的应用前景。作为柔性电子的基础,柔性电路板可概括为在柔性塑料表面涂敷金属涂层的新兴技术。柔性塑料表面金属化后,不仅可以获得金属的外观,还能增加许多新的性能,如导电性能、耐腐蚀性能、电磁屏蔽性能等。目前对于塑料表面金属化研究热点主要集中在如何提高基体与金属涂层的粘接力强度以及金属涂层电学性能等方面。本论文以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为柔性塑料基体,研究银薄膜的最佳喷涂条件与性能;分析化学刻蚀和分子接枝对基体表面特性和基体与金属涂层之间的界面粘接强度的影响;以石墨烯(GNS)和银纳米粒子修饰的石墨烯(Ag NPs@GNS)为掺杂相,采用三组分旋转喷涂法制备高导电率、高反射率、高粘接力的银基复合薄膜;最后结合掩模法制备柔性电路并探究其可应用性。主要研究结果如下:(1)对基体进行化学刻蚀和敏化处理,使PET表面产生大量腐蚀凹坑和改善界面润湿性,为金属离子的吸附和还原提供条件;采用双组分喷涂法在改性基体表面制备银薄膜,改变喷涂过程中混合液A和混合液B的浓度,研究其对样品的微观形貌、宏观形貌、沉积量和光学常数的影响,得到喷涂最佳条件;SEM结果显示,获得的银薄膜颗粒均匀致密排列在一起,且呈细圆状;进一步研究发现,薄膜的截面厚度在350 nm左右,电阻率约为7.07μ?·cm,仅是块体银的4.5倍,表面粗糙度仅为17.8 nm;另外,银薄膜在可见光区域和红外光谱区域的平均反射率分别高达93.31%和99.45%,远高于该范围内的商业银膜;薄膜具备优异的导电性能和光学性能。(2)采用分子接枝技术对PET基体进行改性处理,TTA分子中的叠氮基团在紫外线的作用下与基体联接并形成N-H键,接着TTD分子通过硅烷基团之间的取代反应与TTA形成Si-O-Si键,进而使基体表面分子末端含有硫醇基(-SH);百格测试结果表明经过分子接枝的复合薄膜几乎无脱落,分子接枝能够有效提高复合薄膜粘接力;采用三组分旋转喷涂工艺制备银/石墨烯(Ag/GNS)复合薄膜,实验结果表明,GNS的有效沉积量随着GNS的掺杂量增加而增加,当掺杂量为5 g/L时,复合薄膜的方阻低至84m?/sq,相较于银薄膜,复合薄膜的方阻降低了约60%;另外,对复合薄膜中的GNS的分布状况进行分析发现,GNS可以填充银颗粒间隙,形成了多条导电通路;最后,结合掩模法在基体表面成功制备复杂的柔性图案及简单柔性电路。(3)在上述研究基础上,为防止GNS在溶液中发生团聚,采用化学镀的方法制备Ag NPs@GNS复合纳米材料;通过TEM可以发现,GNS上的银纳米粒子的直径在20～50 nm之间;90o剥离测试结果表明,经过分子接枝后,复合薄膜与基体之间的剥离力从1.2 N/cm显著提高到4.8 N/cm,且复合薄膜实际粘接力大于剥离力;另外,即使掺杂了复合纳米粒子,复合薄膜仍然保持良好的平整度,在可见光区域和红外光谱的平均反射率分别为89.96%和99.02%;此外,Ag NPs@GNS/Ag#3复合薄膜的方阻相较于Ag/GNS-5复合薄膜的方阻降低了52.4%,与银薄膜的方阻相比更是降低了80.3%,这主要归因于GNS表面的银纳米颗粒填补了GNS与喷涂银颗粒之间的空隙;对复合薄膜进行弯折和中性盐雾试验,发现其具备优异的耐弯折和耐腐蚀导电稳定性;结合掩模法在改性基体表面制备了柔性电路并集成电子元件,电路在弯折作用下,LED仍然保持交替闪亮,说明该柔性电路在柔性电子领域具备一定应用潜力。