[發明專利]一種紙基底碲化鉍基納米線柔性熱電偶型溫度傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 202010543563.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111816753B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 高杰;朱思靖;苗蕾;蔡煥夫;賴華俊
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34;H01L35/32;B82Y15/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;莫瑤江

1.一種紙基底碲化鉍基納米線柔性熱電偶型溫度傳感器的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將P型及N型的碲化鉍基納米線粉末分別置于管式爐中，在氫/氬混合氣氛中200～400℃退火120～420分鐘分別得到退火后P型及N型碲化鉍基納米線粉末；

(2)將步驟(1)得到的退火后P型及N型碲化鉍基納米線粉末分別與聚乙烯吡咯烷酮混合，分別超聲分散在乙二醇溶劑中得到P型及N型碲化鉍基納米線分散液；P型及N型碲化鉍基納米線的濃度分別為30～80mg/mL，聚乙烯吡咯烷酮濃度為0.3～2mg/mL；

(3)在真空抽濾輔助的條件下，將步驟(2)得到的P型及N型碲化鉍基納米線分散液分別均勻滴涂在玻璃纖維濾膜上；P型及N型碲化鉍基納米線分散液的滴涂量分別為0.2-1.2mL/cm²，滴涂完成后80℃真空干燥得到粘附在玻璃纖維濾膜上的碲化鉍基納米線薄膜；

(4)將步驟(3)中得到的粘附在玻璃纖維濾膜上的碲化鉍基納米線薄膜按照一定的間距垂直交錯排列，薄膜之間的間距為1mm～30mm，并夾在兩張復印紙之間，放置于壓片機中10-40Mpa下擠壓成型，然后取出，先去掉玻璃纖維濾膜背面的復印紙，再用刷子去掉碲化鉍基納米線薄膜背面的玻璃纖維濾膜碎片，得到以復印紙為基底的P型及N型碲化鉍基納米線薄膜的垂直交叉陣列；

(5)在步驟(4)得到的以復印紙為基底的碲化鉍基納米線薄膜陣列交叉節點處涂覆導電銀膠作為電極及傳熱層，在薄膜兩端也涂覆上導電銀膠作為電極，導電銀膠的涂覆厚度為0.5μm～20μm，涂覆完成后真空烘箱中60℃干燥30分鐘使銀膠固化；

(6)在步驟(5)中得到的以復印紙為基底的碲化鉍基納米線薄膜兩端的銀膠電極上用空心小鉚釘及連接端子連接上導線，再采用刮涂法在整個復印紙基底碲化鉍基納米線薄膜陣列表面涂覆一層導熱硅膠作為封裝層，使整個納米線薄膜陣列及電極區域都完全被覆蓋，導熱硅膠涂覆厚度為1μm～100μm；然后放置在真空烘箱中于60℃真空烘干得到紙基底碲化鉍基納米線柔性熱電偶型溫度傳感器。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，退火溫度為250℃～350℃，退火時間為120～300分鐘。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(2)中P型或N型碲化鉍基納米線的濃度為40～60mg/mL；聚乙烯吡咯烷酮濃度為0.4～0.8mg/mL。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(3)中玻璃纖維濾膜的大小為1mm*20mm～20mm*100mm，P型或N型碲化鉍基納米線分散液的滴涂量均為0.6-1mL/cm²。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(3)中玻璃纖維濾膜的大小為2mm*20mm～20mm*100mm。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(4)中擠壓成型壓力為20～40MPa，薄膜之間的距離為2mm～20mm。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(5)中導電銀膠的涂覆厚度為1μm～10μm。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(6)中導熱硅膠涂覆厚度為10μm～50μm。