[發(fā)明專利]一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811038623.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN109100039A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春良;岳夏;王文龍;王超;黃鶴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K7/22
• 分類號(hào): G01K7/22
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 王雪镅

本發(fā)明涉及溫度傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器及其制備方法，該基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器，包括柔性基板、鍍制于所述柔性基板上的一對(duì)金屬叉指電極、以及涂覆于所述金屬叉指電極上表面的一層碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合感溫薄膜。其中金屬叉指電極與該柔性感溫薄膜構(gòu)成傳感器的溫敏單元；利用叉指電極結(jié)構(gòu)，使碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合感溫薄膜的阻值大幅度降低，從而降低噪聲對(duì)測(cè)量信號(hào)的干擾，提高傳感器的可靠性和穩(wěn)定性。采用碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合感溫薄膜和柔性基板，使傳感器具有良好的柔韌性，可實(shí)現(xiàn)傳感器的微型化，拓寬應(yīng)用范圍，且本傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類通過(guò)可穿戴的方式真正實(shí)現(xiàn)對(duì)健康、環(huán)境信息等的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的獲取成為一種趨勢(shì)，柔性智能傳感器件有望通過(guò)可穿戴方式滿足人體實(shí)時(shí)信息獲取，在未來(lái)醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)治療、生理健康監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、人機(jī)交互、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。柔性溫度傳感器作為柔性智能傳感器的一種，在上述領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

然而，目前溫度傳感器的大部分傳感單元都是熱敏電阻或熱電偶，另外也有些利用光電效應(yīng)與熱電效應(yīng)制成。這些傳統(tǒng)的溫度傳感器在上述領(lǐng)域中的應(yīng)用具有極大的局限性。同時(shí)對(duì)于柔性溫度傳感器來(lái)說(shuō)，目前由于材料，結(jié)構(gòu)等方面的原因，相對(duì)于傳統(tǒng)的熱電偶等溫度傳感器，柔性溫度傳感器在可靠性和穩(wěn)定性等方面明顯還存在著不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器，該基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器具有柔韌性好，可靠性高，穩(wěn)定性好，可實(shí)現(xiàn)微型化的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的之二在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

提供一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器，包括柔性基板、鍍制于所述柔性基板上的一對(duì)金屬叉指電極、以及涂覆于所述金屬叉指電極上表面的一層碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合感溫薄膜。

所述柔性基板的材質(zhì)為聚酰亞胺；所述金屬叉指電極為Cu或Au中的一種形成的金屬層或兩種形成的合金層。

所述柔性基板的厚度設(shè)置為0.01mm～1mm；所述金屬叉指電極的厚度設(shè)置為0.01mm～0.1mm；所述碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合感溫薄膜的厚度設(shè)置為0.05mm～0.2mm。

所述碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合感溫薄膜中的碳納米管為多壁碳納米管。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的之二，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

提供一種基于碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的柔性溫度傳感器的制備方法，它包括以下步驟：

步驟一、稱取碳納米管粉末和環(huán)氧樹脂：稱取一定質(zhì)量比的碳納米管粉末和環(huán)氧樹脂；

步驟二、配制碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合物：將碳納米管粉末放入丙酮溶液中混合均勻后，再進(jìn)行超聲分散，得到混合物；然后再將步驟一中稱取的環(huán)氧樹脂倒入混合物中，再進(jìn)行超聲分散，得到分散好的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合物；

步驟三、烘烤：對(duì)分散好的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合物進(jìn)行烘烤，以除去碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合物中多余的丙酮；

步驟四、加入固化劑：往除去丙酮后的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合物中加入固化劑，并進(jìn)行攪拌；

步驟五、除氣泡：將攪拌后的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合物放入真空箱中，以除去氣泡；