[發明專利]石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法有效
| 申請號： | 201611046781.3 | 申請日： | 2016-11-23 |
| 公開（公告）號： | CN106767374B | 公開（公告）日： | 2019-11-08 |
| 發明（設計）人： | 董曉臣;蔡依晨;黃維 | 申請（專利權）人： | 南京工業大學 |
| 主分類號： | G01B7/16 | 分類號： | G01B7/16 |
| 代理公司： | 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614 | 代理人： | 尹慧晶 |
| 地址： | 210009 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 應變傳感器 石墨烯 三維網絡 碳納米管網絡 碳納米管 靈敏性 制備 三維 皮膚 化學氣相沉積 人體生理信號 彈性聚合物 多功能電子 微型加熱器 傳感性能 電子屏幕 可穿戴式 臨床診斷 模擬能力 柔性基底 微加熱器 物理活動 應用性能 智能家居 加熱源 拉伸性 固化 機器人 監控 生長 檢測 應用 健康 | ||
1.一種基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于具體步驟如下：
（1）在以泡沫鎳為襯底，化學氣相沉積合成自支撐三維石墨烯，再利用水熱合成或熱蒸發的方法將碳納米管金屬納米粒子催化劑沉積在自支撐三維石墨烯表面，得到三維石墨烯與金屬納米顆粒復合材料；
（2）將三維石墨烯與金屬納米顆粒復合材料在常壓、500 - 800℃條件下，通過二次化學氣相沉積法生長碳納米管10- 60 分鐘，以20 - 60℃/分鐘的速率冷卻至室溫，得到三維網絡復合材料；
（3）將步驟（2）中得到的三維網絡復合材料兩端用銀漿或銅膠帶與導線連接，制備得到三維電子應變傳感器電極；
（4）將具有彈性的聚合物本體和固化劑或溶劑混合均勻后脫泡5~30 分鐘，靜置，得到彈性聚合物溶液；
（5）步驟（3）得到的三維電子應變傳感器電極和步驟（4）中得到的彈性聚合物溶液置于器件模具中固化，得到基于石墨烯和碳納米管三維網絡的柔性多功能電子應變傳感器。
2.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的彈性聚合物為共聚酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚氨酯分散體、聚吡咯中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的水熱合成采用的溫度條件為100 ~150 ℃，水熱合成時間為1~4小時。
4.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的熱蒸發采用的溫度條件為600~ 800℃。
5.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的碳納米管金屬納米粒子催化劑材料為金屬鐵、鎳、鈷或其合金納米顆粒。
6.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述三維石墨烯/碳納米管三維網絡化學氣相沉積合成的碳源為甲烷或乙醇中的一種。
7.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的彈性的聚合物為二甲基硅氧烷。
8.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的溶劑為水、乙醇、N, N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一種。
9.根據權利要求1所述的基于三維石墨烯/碳納米管網絡柔性多功能應變傳感器的制備方法，其特征在于所述的固化溫度為50℃~80℃，固化時間2~8小時。
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