[發明專利]一種可穿戴式柔性溫度傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202010938730.1
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112013984A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 于廣濱;于明新;張晉濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可穿戴式柔性溫度傳感器，其特征在于，該溫度傳感器包括：下柔性基板(1)、金屬電極(2)、石墨烯層(3)和上柔性基板(4)；金屬電極(2)固定連接在下柔性基板(1)的上表面，石墨烯層(3)固定連接在金屬電極(2)的上表面，且石墨烯層(3)的頂面與上柔性基板(4)的底面連接。

2.按照權利要求1所述的基于雙層膜柔性溫度傳感器，其特征在于，所述金屬電極(2)固定連接在下柔性基板(1)的上表面，石墨烯層(3)固定連接在金屬電極(2)的上表面，且石墨烯層(3)的頂面與上柔性基板(4)的底面連接。

3.按照權利要求1所述的基于雙層膜柔性溫度傳感器，其特征在于，所述的下柔性基板(1)和所述的上柔性基板（4）由PET材料制成，所述的金屬電極(2)為Cu或Ni中的一種金屬。

4.按照權利要求1所述的基于雙層膜柔性溫度傳感器，其特征在于，所述的下柔性基板(1)的厚度為100μm～500μm；金屬電極板(2)的厚度為5μm～50μm；所述石墨烯層(3)的厚度設置為10μm～100μm。

5.一種權利要求1所述的基于雙層膜柔性溫度傳感器的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

步驟一：將所述的下柔性基板(1)和上柔性基板(4)進行線性化、超聲、干燥處理；

步驟二：利用磁控濺射法將金屬電極(2)與下柔性基板(1)粘合；

步驟三：將上述的金屬電極(2)進行氧氣等離子刻蝕處理；

步驟四：在上述的金屬電極(2)上旋涂石墨烯層(3)；

步驟五：在上述的石墨烯層(3)上方壓制一層上柔性基板(4)，從而制成傳感器。

6.根據權利要求5所述的一種可穿戴式柔性溫度傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟一中，所述下柔性基板(1)和上柔性基板(4)在100℃的恒溫箱中線性化20～30min，線性化后，在甲醇溶液中浸泡20～40min，再進行超聲處理5～15min，隨后，再將所述下柔性基板(1)和上柔性基板(4)浸泡在丙酮溶液中20～40min，最后，用去離子水漂洗所述下柔性基板(1)和上柔性基板(4)，并在65℃的干燥箱中烘干20～40min。

7.根據權利要求5所述的一種可穿戴式柔性溫度傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，磁控濺射功率為120W，工作壓力為5.067Pa，氬氣的體積流速為20ml/min，沉積時間為10min。

8.根據權利要求5所述的一種可穿戴式柔性溫度傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟三中，刻蝕功率為0.45±0.015W/cm²，刻蝕頻率為13.56MHz。

9.根據權利要求5所述的一種可穿戴式柔性溫度傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟四中，應用聚四氟乙烯膠帶將裸露的下柔性基板(1)遮蔽，在所述的金屬電極(2)上方旋涂石墨烯，然后在真空爐內100℃加熱30min，所述步驟五中，在所述的石墨烯層(3)上方壓制所述的上柔性基板(4)。