基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器的制作方法

技术特征：
1.一种基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：包括传感导电网络层、设置在传感导电网络层两侧的pdms柔性覆盖层。2.根据权利要求1所述的基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：传感导电网络层是将聚丙烯腈粉末添加到有机溶液中，在60
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65℃下搅拌混和溶解后，形成均匀溶液，均匀溶液通过静电纺丝设备制得纤维膜，干燥的纤维膜用碳纸包裹后置于管式真空炉中在250
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300℃下预氧化0.8
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1.2h，然后升温至850
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950℃碳化1.5
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2.5h，去掉碳纸，研磨，制得5
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10μm碳纤维膜微薄片，将碳纤维膜微薄片置于乙酸正丁酯中，混匀后干燥或采用丝网印刷的方式，制得厚度50
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100μm的片体。3.根据权利要求2所述的基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：有机溶剂为质量浓度90
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100%的n，n
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二甲基甲酰胺溶液，聚丙烯腈在n，n
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二甲基甲酰胺溶液中浓度为9
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10%。4.根据权利要求2所述的基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：静电纺丝中纺丝温度为25℃
±
2℃，纺丝湿度为40%
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42%、纺丝电压为9kv
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10kv，接受距离为10cm，收集锟转速为300rpm，均匀溶液的推进速度为0.0012mm/s。5.根据权利要求2所述的基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：管式真空炉中预氧化升温速率为3℃/min，碳化升温速率为5℃/min。6.根据权利要求1所述的基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：聚丙烯腈分子量为150000。7.根据权利要求1所述的基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其特征在于：pdms柔性覆盖层是按质量比9
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11:1的比例，将聚二甲基硅氧烷和固化剂混匀后，涂覆在玻璃硅基片上，固化得到厚度90
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110μm的pdms柔性覆盖层，封装时，将传感导电网络层放置在pdms柔性覆盖层上，并在传感导电网络层两端各放置一个铜箔作为电极，然后在传感导电网络层上浇筑混合液形成另一层pdms柔性覆盖层。

技术总结
本发明公开了一种基于碳纤维膜微薄片的柔性电阻式应变传感器，其包括传感导电网络层、设置在传感导电网络层两侧的PDMS柔性覆盖层；本发明柔性电阻式应变传感器即通过在传感导电网络层中的碳纤维膜微薄片组成的相互堆叠的传感网络可以使得这种柔性电阻式应变传感器具有高的灵敏度，快速的动态响应，宽泛的应变范围，本发明柔性电阻式应变传感器且能够贴于人的衣物或皮肤之上随人体进行拉伸，弯折，从而监测微小形变如声音识别、面部表情、呼吸、脉搏、心跳，以及大变形如手腕、手指、肘部、关节等运动的变形；在智能可穿戴领域具有广泛应用前景。应用前景。应用前景。


技术研发人员：秦亚飞 卢鑫雨 曾雨 杨友朋
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/1/3