[發明專利]柔性溫度傳感材料及其制備方法、柔性溫度傳感器

有效

• 申請號: 202110478931.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113201929B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 秦扶桑;王軒榮;孫利忠;于斌;朱斐超
• 申請（專利權）人: 浙江誠品無紡科技有限公司
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M15/356;D06M10/02;G01K7/16;G01K13/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 彭星

本發明涉及溫度傳感器技術領域，具體而言，涉及柔性溫度傳感材料及其制備方法、柔性溫度傳感器。所述的制備方法包括如下步驟：將經過等離子處理的復合無紡布浸入還原氧化石墨烯和碳納米管的混合溶液中，對所述混合溶液超聲處理，取出所述復合無紡布，干燥后得到所述柔性溫度傳感材料。采用超聲焊接法將復合無紡布浸入還原氧化石墨烯和碳納米管的混合溶液中超聲處理，得到負載均勻的基于石墨烯?碳納米管的柔性溫度傳感材料。并采用等離子處理法對復合無紡布進行親水改性，以提高復合無紡布對石墨烯和碳納米管的負載能力。使得所制備的柔性溫度傳感材料內部的導電網絡結構穩定，從而提高了柔性溫度傳感材料的精度、靈敏度和穩定性。

技術領域

本發明涉及溫度傳感器技術領域，具體而言，涉及柔性溫度傳感材料及其制備方法、柔性溫度傳感器。

背景技術

溫度作為一個基本的物理參數，為了檢測人體生理活動，在不同的時間空間是可變的，例如在人體和環境之間的熱傳遞。精準而實時檢測溫度變化，而不考慮復雜環境下大形變，這都為構建智能醫療系統提供可能性。

傳統的溫度傳感器大多采用金屬和半導體材料制備而成，它們的性能較為穩定，應用也較為廣泛。但是，由金屬和半導體材料制成的溫度傳感器不僅過于笨重，不夠輕巧，難與皮膚貼合，若是應用在柔性領域較為困難。

柔性溫度傳感器采用柔性材料制備而成，其具有結構靈活，可任意彎曲、拉伸甚至折疊的優點，被廣泛應用于人體運動檢測、電子皮膚、醫療監護以及結構健康監測等方面。然而，現有技術中的柔性溫度傳感器存在精度和靈敏度低，穩定性差等問題。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種柔性溫度傳感材料的制備方法，采用超聲焊接法將復合無紡布浸入還原氧化石墨烯和碳納米管的混合溶液中超聲處理，得到負載均勻的基于石墨烯-碳納米管的柔性溫度傳感材料。并采用等離子處理法對復合無紡布進行親水改性，以提高復合無紡布對石墨烯和碳納米管的負載能力。使得所制備的柔性溫度傳感材料內部的導電網絡結構穩定，從而提高了柔性溫度傳感材料的精度、靈敏度和穩定性。

本發明的第二目的在于提供一種柔性溫度傳感材料，通過采用包括依次連接的PET無紡布、木漿無紡布和PET無紡布的具有三明治結構的復合無紡布，在提高了柔性溫度傳感材料的柔性和貼合性的同時，還提高了柔性溫度傳感材料的耐高溫性、彈性、耐磨性和機械強度。

本發明的第三目的在于提供一種柔性溫度傳感器，這種柔性溫度傳感器不僅具有較好的柔性、貼合性、親膚性、彈性、耐高溫性、耐磨性和機械強度，還具有較高的精度、靈敏度和穩定性，可廣泛推廣使用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種柔性溫度傳感材料的制備方法，包括如下步驟：

將經過等離子處理的復合無紡布浸入還原氧化石墨烯和碳納米管的混合溶液中，對所述混合溶液超聲處理，取出所述復合無紡布，干燥后得到所述柔性溫度傳感材料。

本發明提供的柔性溫度傳感材料的制備方法，采用超聲焊接法，通過將復合無紡布浸入還原氧化石墨烯和碳納米管的混合溶液中進行超聲，得到了負載均勻的基于石墨烯-碳納米管的柔性溫度傳感材料。并且，通過采用等離子處理法對復合無紡布進行親水改性，提高了復合無紡布對石墨烯和碳納米管的負載能力。使得所制備的柔性溫度傳感材料內部的導電網絡結構穩定，從而提高了柔性溫度傳感材料的精度、靈敏度和穩定性。

優選的，所述等離子處理的氣體流量為200～220sccm，功率為200～220W。

本發明通過將復合無紡布進行等離子處理，使復合無紡布表面的氫鍵被氧鍵所替代，形成大量的自由價電子，這些電子可以增強復合無紡布與還原氧化石墨烯和碳納米管的結合能力。