[發(fā)明專利]一種耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器及其制備方法

在審

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• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115200642A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田邊;劉兆鈞;張仲愷;劉湘;雷嘉明;史鵬;林啟敬;蔣莊德
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D18/00;C23C14/35;C23C14/20;C23C14/58
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 錢宇婧

1.一種耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器，其特征在于，包括柔性絕緣基底(1)、溫度傳感器薄膜(2)以及壓力傳感器薄膜(3)，其中，壓力傳感器薄膜(3)設(shè)置于柔性絕緣基底(1)的任一側(cè)面上，溫度傳感器薄膜(2)的兩個電極分別設(shè)置于柔性絕緣基底(1)的兩側(cè)面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器，其特征在于，柔性絕緣基底(1)的厚度為100微米-300微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器，其特征在于，溫度傳感器薄膜(2)的厚度為300納米-1微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器，其特征在于，壓力傳感器薄膜(3)的厚度為300納米-1微米。

5.一種權(quán)利要求1所述耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用采用靜電紡絲制備技術(shù)制備柔性絕緣基底(1)；

2)采用磁控濺射技術(shù)在柔性絕緣基底(1)上制備溫度傳感器薄膜(2)及壓力傳感器薄膜(3)，再進行熱處理，得耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器的制備方法，其特征在于，步驟1)的具體操作為：

11)將氧化鋁溶液、正硅酸四乙酯及聚乙烯吡咯烷酮攪拌混合均勻，得紡絲溶液；

12)基于靜電紡絲技術(shù)，采用16～20kV的電壓，針頭與接收位置之間的距離為15-19cm，紡絲溶液的推進速率為0.5～1mL/h，接受位置采用滾筒進行滾紡，旋轉(zhuǎn)速度為200～300rpm，得氧化鋁-氧化硅紡絲薄膜；

13)對氧化鋁-氧化硅紡絲薄膜進行熱處理，得柔性絕緣基底(1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器的制備方法，其特征在于，熱處理過程中的最高溫度為900℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器的制備方法，其特征在于，步驟2)的具體操作為：

采用磁控濺射技術(shù)依靠掩膜版對溫度傳感器薄膜(2)與壓力傳感器薄膜(3)進行圖形化制備，再進行熱處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器的制備方法，其特征在于，熱處理過程中的溫度為600℃-900℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫的柔性溫度-壓力集成傳感器的制備方法，其特征在于，步驟2)之后還包括：

對溫度傳感器薄膜(2)及壓力傳感器薄膜(3)分別進行不同溫度及壓力下的溫度與壓力的測試標定。