专利汇可以提供倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器及制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压 力 传感器 及制造方法,传感器包括倾斜微结构 电极 以及由 聚合物 与 离子液体 两相复合而成的 电解 质层,制造方法是先制备倾斜凹槽压印模具,再使用纳米压印和溅射沉积的方法制备倾斜微结构电极,然后进行工作 对电极 与固态 电解质 的制备,再进行倾斜微结构电极与固态电解质及工作对电极的组装;传感器在接入电容测试系统后,电解质层中离子和外 电路 中 电子 在 电压 作用下会聚集在倾斜微结构电极与电解质层 接触 界面处,形成被测双电层电容,电容值与电解质层和倾斜微结构电极的界面面积成正相关,当传感器受力后接触面积增加从而导致电容值增大;本 发明 传感器具有很大的测量范围并且在大压力范围内都具有极高的灵敏度。,下面是倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器及制造方法专利的具体信息内容。
1.一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器,其特征在于:包括倾斜微结构电极以及由聚合物与离子液体两相复合而成的电解质层,在接入电容测试系统后,电解质层中离子和外电路中电子在电压作用下会聚集在倾斜微结构电极与电解质层接触界面处,形成被测双电层电容,电容值与电解质层和倾斜微结构电极的界面面积成正相关,当传感器受力后接触面积增加从而导致电容值增大。
2.一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,压印模具的制备及处理:压印模具(1)采用光刻和翻模的工艺制备,在光刻胶上制作倾斜的片状阵列,用聚二甲基硅氧烷(PDMS)与固化剂以质量比10:1混合后做两次翻模得到与光刻结构一致的压印模具(1),倾斜角度为20-40°;
第二步,倾斜微结构电极的制备:基材(2)采用柔性聚酰亚胺膜(PI膜),利用匀胶机在基材(2)表面旋涂一层厚度为微米级别的聚偏氟乙烯(PVDF)溶液并在热板上把残余溶剂蒸干得到聚偏氟乙烯薄膜(3);随后以15MPa的压力将压印模具(1)压在聚偏氟乙烯薄膜(3)上,并保持压力放置于烘箱中180℃加热30-40分钟,之后取出冷却至室温后脱模得到倾斜微结构化聚偏氟乙烯薄膜(4),用磁控溅射工艺在倾斜微结构化聚偏氟乙烯薄膜(4)上溅射一层导电金属得到倾斜微结构电极(5);
第三步,工作对电极与固态电解质的制备:在另一基材(2)上溅射一层导电金属作为工作对电极(6),在工作对电极(6)表面旋涂聚合物与离子液体溶液后烘干得到电解质薄膜(7),随后在电解质薄膜(7)四周固定四片聚二甲基硅氧烷(PDMS)垫片(8);
第四步,倾斜微结构电极与固态电解质及工作对电极的组装:在聚二甲基硅氧烷垫片(8)表面涂敷一层未固化的聚二甲基硅氧烷作为粘结剂,将聚二甲基硅氧烷垫片(8)与倾斜微结构电极(5)的非图形区域对准并加压使之接触,保持压力放置于热板上90℃加热8-10分钟完成组装;
第五步,从倾斜微结构电极(5)、工作对电极(6)引出接线与电容测试系统相连进行测试,测试中倾斜微结构电极与电解质的接触界面处聚集异性电荷,形成双电层电容。
3.根据权利要求2所述的一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器的制造方法,其特征在于:所述的第一步中第一次翻模得到的模具需要进行低表面能处理,以防止第二次翻模脱模过程中结构断裂,低表面能处理是将模具用氟硅烷溶液浸泡6小时,并170℃烘烤12小时。
4.根据权利要求2所述的一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器的制造方法,其特征在于:所述的第二步和第三步中溅射的导电金属是铜、银、金具有高电导率的金属材料。
5.根据权利要求2所述的一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器的制造方法,其特征在于:所述的第三步中的聚合物和离子液体溶液是以1:1的质量比将聚合物和离子液体分散在溶剂中并在60℃的水浴环境下用磁力搅拌机搅拌使其充分溶解得到;聚合物和离子液体溶液是聚乙烯醇(PVA)和1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([EMIM]OTF)的水溶液,或者聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4)或者1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM]TFSI)的丙酮溶液。
6.根据权利要求2所述的一种倾斜结构增强的双电层电容式柔性压力传感器的制造方法,其特征在于:所述的第三步中的聚二甲基硅氧烷垫片(8)的厚度为电解质薄膜(7)与倾斜微结构电极(5)高度总和,聚二甲基硅氧烷垫片(8)的厚度通过刻蚀、翻模工艺控制。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
非晶硅粉体的制备方法、非晶硅粉体以及锂离子电池 | 2021-06-06 | 0 |
一种带有报警装置的双控安全带 | 2021-08-21 | 1 |
一种红外线触摸屏及其使用方法 | 2021-11-27 | 2 |
一种平行结构封接电极及其组装方法 | 2020-07-06 | 2 |
触控式显示装置 | 2021-02-07 | 2 |
显示装置以及使用该显示装置驱动显示面板的方法 | 2020-06-29 | 3 |
一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器 | 2021-07-19 | 1 |
一种柔性阵列压力传感器 | 2023-06-12 | 0 |
门把手传感器和门把手 | 2020-08-09 | 1 |
一种用于制氧机膜电极的烘干装置 | 2020-11-18 | 0 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。