一种微型电阻式湿度传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微型电阻式湿度传感器及其制备方法。该传感器包括由PA66纳米纤维束、碳纳米管和聚乙烯醇组成的复合纤维束以及与纤维束两端固定连接的导电线路，复合纤维束的直径为30～120μm、长度为0.3～3cm。本发明专利技术采用静电纺丝工艺制备得到PA66纳米纤维束，然后将其在碳纳米管的分散液中经超声处理制备出PA66/CNTs复合纤维束，最后将该复合纤维束两端与导电线路连接并在聚乙烯醇的水溶液中浸润，浸润完成后通过冷冻解冻或加热干燥即得到所述的微型电阻式湿度传感器。该传感器克服了现有湿度传感器普遍存在的问题，具有成本低、功耗低、响应速度快等优点，采用柔性基地且结构小型化，可广泛应用于各个领域中。

Micro resistance humidity sensor and preparation method thereof

The invention discloses a miniature resistance humidity sensor and a preparation method thereof. The sensor comprises a composite fiber bundle composed of PA66 nano fibers, carbon nanotubes and polyvinyl alcohol and fiber beam fixed at both ends connected to the conductive line, composite fiber bundle diameter of 30 ~ 120 m, the length is 0.3 ~ 3cm. The invention adopts the process of electrospinning preparation of PA66 nano fiber bundle, then it will be in the dispersion of carbon nanotubes were prepared by ultrasonic treatment of PA66/CNTs composite fiber, the composite fiber beam with both ends of the conductive line connection and infiltration in the aqueous solution of polyvinyl alcohol, after the completion of infiltration by freezing thawing or heating and drying the micro resistance type humidity sensor to get the. The sensor overcomes the problems existing in the existing humidity sensors, and has the advantages of low cost, low power consumption, fast response, flexible base and small structure, and can be widely used in various fields.

【技术实现步骤摘要】
一种微型电阻式湿度传感器及其制备方法
本专利技术属于湿度敏感材料
，具体涉及一种微型电阻式湿度传感器及其制备方法。技术背景湿度传感器在日常生活、工业、农业、国防、军事等领域应用极为广泛，其性能可靠，已经成为当前各应用系统关注的热点。随着现代化建设和国民经济的深入发展，社会对湿度传感器的要求也越来越高，如果湿度不能合乎要求，生产出来的材料和产品的性能品质会大大降低，成品率大大下降。湿度传感器可对环境湿度进行测量，被广泛应用于工业、农业生产、气象、科研、环境监测、国防工业等部门，在现代化发展中具有重要的作用。国内原有的以氯化锂电解质为湿敏材料的湿度传感器由于感湿范围窄、需多片连用，导致使用过程中占用体积大、易潮解，因此在各个领域中无法得到广泛的应用。常用的半导体湿度传感器在使用过程中虽然具有一定的优点、应用较为广泛，但是其制造工艺复杂、一致性差，且需要定期加热清洗，耗费人力物力，增加了使用成本。目前使用的大多数湿度传感器存在功耗大、响应时间长、测量精度低、稳定性差等缺点，而且常规的湿度传感器通常是刚性的、体积较大，这些特点大大限制了湿度传感器在多种领域内的广泛应用。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种微型电阻式湿度传感器，其特征在于，该传感器包括有复合纤维束和导电线路，所述的复合纤维束两端与导电线路固定连接；所述的复合纤维束包括有PA66纳米纤维束，碳纳米管CNTs和聚乙烯醇，所述的PA66纳米纤维束与碳纳米管形成复合纤维束、并在复合纤维束的表面及内部包裹有聚乙烯醇。

【技术特征摘要】
1.一种微型电阻式湿度传感器，其特征在于，该传感器包括有复合纤维束和导电线路，所述的复合纤维束两端与导电线路固定连接；所述的复合纤维束包括有PA66纳米纤维束，碳纳米管CNTs和聚乙烯醇，所述的PA66纳米纤维束与碳纳米管形成复合纤维束、并在复合纤维束的表面及内部包裹有聚乙烯醇。2.根据权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器，其特征在于，所述的PA66纳米纤维束的直径为50～200μm、长度为0.3～3cm；所述的复合纤维束的直径为30～120μm、长度为0.3～3cm。3.一种权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将PA66颗粒加入到甲酸溶液中，加热搅拌得到纺丝溶液，然后通过静电纺丝工艺制备尼龙66纳米纤维束；(2)取碳纳米管，将其加入到N,N-二甲基甲酰胺中，经过超声处理得到碳纳米管分散液；然后将步骤(1)制备的PA66纳米纤维束浸润到上述的碳纳米管分散液中，经过超声处理得到PA66/CNTs复合纤维束；(3)剪取步骤(2)制备得到的PA66/CNTs复合纤维束，然后将其两端与导电线路连接固定；取聚乙烯醇放入去离子水中，加热搅拌得到聚乙烯醇水溶液，然后将PA66/CNTs复合纤维束浸润在聚乙烯醇水溶液中；(4)将步骤(3)所述复合纤维束在聚乙烯醇水溶液中浸润完成后取出，然后通过冷冻解冻或加热干燥处理，处理完成后即得到所述的微型湿度传感器。4.根据权利要求3所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国强，杨彦辉，关晓阳，刘宪虎，韩文娟，代坤，王波，刘春太，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41