宽量程柔性电容式压力传感器及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种宽量程柔性电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：s1，打印模具：所述模具包含相互邻接的三个长方体槽，两侧的槽用来放置磁铁，中间的槽用来放置制备复合电介质的混合溶液；s2，配置混合溶液：取铁磁性纳米材料溶于溶剂，并充分搅拌，直至均匀；s3，喷涂脱模剂：向s1中所得模具中间的槽中喷涂脱模剂；s4，排出空气：将s2中所得的共混溶液滴入s1所得模具的中间的槽中，并将该滴有混合溶液的模具放入真空釜中，排除未固化的复合电介质中的空气；s5，放置磁铁控制并加热：从真空釜中取出s4中的模具，在中间的槽上加上盖子，并在两侧的槽中放入磁铁，使磁铁以相吸引的方式放置，将此时所得的模具放入烘箱，并加热至复合电介质完全固化；s6，复合电介质剥离：将s5步骤所得的最终复合电介质从模具中剥离；s7，制备薄层电介质：用匀胶机在两块金属电极表面甩一层薄层电介质；s8，粘贴金属电极：对剥离后的复合电介质上下表面粘贴金属电极使带有薄层电介质的一面与复合电介质的上下表面贴合然后加热固化并将电极引出。2.根据权利要求1所述的一种宽量程柔性电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述s2中的溶剂为聚二甲基硅氧烷(pdms)。3.根据权利要求1所述的一种宽量程柔性电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述铁磁性纳米材料占溶剂的质量百分比为2％
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10％。4.根据权利要求1所述的一种宽量程柔性电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述打印模具采用3d打印机完成。5.根据权利要求1所述的一种宽量程柔性电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述薄层电介质的厚度远小于所述复合电介质的厚度。6.一种宽量程柔性电容式压力传感器，其特征在于，所述传感器包括依次堆叠的传感器上电极，第一薄层电介质，复合介质层，第二薄层电介质，传感器下电极；其中，所述复合介质层由在磁铁控制下的铁磁性纳米粒子掺杂于柔性材料而形成。7.根据权利要求6所述的宽量程柔性电容式压力传感器，其特征在于，所铁磁性纳米粒子呈磁感线状分布。8.根据权利要求6所述的宽量程柔性电容式压力传感器，其特征在于，所述第一薄层电介质和/或所述第二薄层电介质的材质为pdms或pvdf薄膜。9.根据权利要求6所述的宽量程柔性电容式压力传感器，其特征在于，所述第一薄层电介质和/或所述第二薄层电介质的厚度远小于所述复合介质层的厚度。10.根据权利要求6或9所述的宽量程柔性电容式压力传感器，其特征在于，所述第一薄层电介质和/或所述第二薄层电介质的电阻率远大于所述复合介质层的电阻率。

技术总结
本发明公开了一种基于介电应变效应的宽量程柔性电容式压力传感器及其制备方法，传感器按照从上至下顺序依次设置有传感器上电极、复合介质层和传感器下电极，在上下电极之上附着一层保护层，所述复合介质层由柔性基底材料掺杂纳米铁磁性材料组成，同时用磁铁对纳米铁磁性粒子的分布进行控制，使其在柔性基底内规则排布，因此，在压力的作用下，敏感层产生形变，纳米粒子的电偶极矩足够近并且趋于同向就可以在电偶极子之间产生较强的耦合作用，使传感器的电介质获得较高的介电系数，以此来提高传感器的灵敏度。传感器的灵敏度。传感器的灵敏度。


技术研发人员：余辉洋 李义丰 李传亮 王震涛 陈昊东 刘雪洋
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2021/11/23