柔性压阻式压力传感器及其制备方法

技术特征：
1.柔性压阻式压力传感器，其特征在于，包括叉指电极，以及位于所述叉指电极上的压阻复合膜，所述压阻复合膜与所述叉指电极的接触面上均匀分布有微金字塔；其中，所述压阻复合膜中包含多壁碳纳米管，所述微金字塔中沉积有多壁碳纳米管。2.根据权利要求1所述的柔性压阻式压力传感器，其特征在于，所述多壁碳纳米管的长度小于微金字塔底边的边长，所述微金字塔底边的边长为1-15μm，所述微金字塔底边的边长为微金字塔的高度的1.5-1.7倍。3.根据权利要求2所述的柔性压阻式压力传感器，其特征在于，所述多壁碳纳米管的长度为0.5-2μm。4.根据权利要求2所述的柔性压阻式压力传感器，其特征在于，所述微金字塔底边的长度为12.5μm，所述微金字塔的高度为7.5μm。5.根据权权利要求1所述的柔性压阻式压力传感器，其特征在于，所述叉指电极包括基底，以及附着于所述基底上的银膜；其中，所述银膜与压阻复合膜有微金字塔的面接触。6.权利要求1-5任一项所述的柔性压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：叉指电极的制备：通过磁控溅射在叉指电极模板上形成银膜；压阻复合膜的制备：步骤s1、将多壁碳纳米管分散在第一有机溶剂中，获得混合物ⅰ；步骤s2、将粘结物质分散在第二有机溶剂中，获得混合物ⅱ；步骤s3、将混合物ⅰ和混合物ⅱ混合后再加入能使粘结物质进行固化的固化剂，从而获得混合物ⅲ；步骤s4、将混合物ⅲ置于有微金字塔结构的模具中，依次经固化、冷冻和脱模后获得压阻复合膜。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射的条件为：真空度为1
×
10-4
pa-1
×
10-3
pa、磁控溅射的功率为20-40w、氩气和氧气的比例为40:0、溅射时间为5-15min。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管与粘结物质的质量比为(3:100)-(7:100)，所述粘结物质与固化剂的质量比为(5:1)-(20:1)。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述粘结物质包括聚二甲基硅氧烷，所述第一有机溶剂包括异丙醇，所述第二有机溶剂包括正己烷。10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中的固化条件为：固化温度为80-120℃、固化时间为40min-80min；所述步骤s4中的冷冻条件为：冷冻温度为-5-5℃、冷冻时间为10min-60mim。

技术总结
本发明公开了一种柔性压阻式压力传感器及其制备方法，该压力传感器包括叉指电极，以及位于叉指电极上的压阻复合膜，压阻复合膜与叉指电极的接触面上均匀分布有微金字塔；其中，压阻复合膜中包含碳纳米管，微金字塔中沉积有碳纳米管。本发明带有微金字塔结构的压阻复合膜在外力作用下，微金字塔发生变形引起压力传感器内部导电通路的变化，最终引起电阻急剧变化，从而提高压阻传感器的灵敏度以及提高其监测的传感范围。其监测的传感范围。其监测的传感范围。


技术研发人员：邓维礼 王生龙 杨维清 田果 杨涛 熊达 张洪瑞 兰浡玲 邓林 孙悦 曾王鸿 敖勇 张睫灵
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2022.05.09
技术公布日：2022/8/9