柔性电子是一种将有机/无机电子电路制作在柔性、可延展基底上的电子器件的统称,柔性电子器件既能保证传统电子器件的性能,又具有较好的柔性,可拉伸,可扭曲,可折叠。在临床医疗等领域,柔性电子技术常被应用于制造热传感器或加热器械,此时对于电子器件各组件以及皮肤组织的热分析便必不可少。本文以柔性电子中的多孔PDMS基底为主要研究对象,通过乳液聚合反应制备不同孔隙率的多孔PDMS样品,并试验分析其孔径分布与孔隙率大小。同时通过激光闪射法与比较法测得不同温度下(0～40℃)的试样热参数(热扩散系数、容积比热和导热系数),且运用均匀化法对其进行理论分析。最后,在理论和实验的基础上,通过具体算例对多孔PDMS为基底的柔性电子结合人体皮肤的温度场、热损伤及器件延展性进行理论分析。主要研究工作及结论如下:(1)通过扫描电子显微镜(SEM)分析多孔PDMS试样的孔隙情况,发现随着试样中去离子水所占质量比的增大,试样孔隙率随之升高,而孔径大小基本保持不变。同时试验测量了不同温度,不同孔隙率下的多孔PDMS热参数,分析测试结果,得到:多孔PDMS导热系数及热扩散系数随温度升高而减小,而容积比热反之;三种热参数试验值均随着孔隙率的升高而有所降低。(2)三种热参数的试验值与其相应的均匀化理论值差别较小,说明了均匀化理论预测多孔PDMS热性能的可行性及适用性。通过均匀化理论深入分析了孔径及孔隙率对多孔PDMS热性能的影响,发现在相同孔隙率下,不同的孔径大小(0～10μm)对热性能影响并不大;而该材料热性能对孔隙率较为敏感。同时通过材料热参数理论值,得到热参数的理论预测公式。(3)以多孔PDMS热学特性分析为基础,理论计算了多孔PDMS为基底的柔性电子器件结合人体皮肤的温度场及其产生的皮肤热损伤,分析各影响因素,结果表明外热源形式、基底厚度及基底孔隙率均对温度场及热损伤有较大影响。优化外热源形式、增大基底厚度及孔隙率,均可有效降低电子器件对皮肤产生的热损伤。同时结合温度场作用,深入分析了多孔PDMS基底孔隙率对电子器件延展性的影响。结果表明,考虑温度场作用后,多孔PDMS基底孔隙率对器件延展性的调控作用会降低,且其调控能力受基底厚度及热源形式的影响。对各个影响因素的定量分析,也为相关的电子器件热力学性能优化提供基础及依据。本文研究结果,可为柔性电子器件热力学性能优化提供参考,同时也可为材料热力耦合、湿热耦合等分析提供数据基础。