一种可用作应变传感器的三维石墨烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可用作应变传感器的三维石墨烯复合材料及其制备方法。一种三维石墨烯/PDMS复合材料的制备方法，包括：将石墨烯和分散剂分散在溶剂中，得到石墨烯悬浮液；在石墨烯悬浮液中加入聚二甲基硅氧烷PDMS和固化剂，混合后并干燥，得到打印浆料；利用3D打印工艺，将打印浆料逐层叠加打印，得到三维结构的样品；将所得样品经固化后，得到所述三维石墨烯/PDMS复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种可用作应变传感器的三维石墨烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种利用3D打印制备可用作应变传感器的三维石墨烯复合材料的方法，属于石墨烯传感器领域。
技术介绍
应变传感器是具有弯曲、伸缩等特性，以及对外界形变做出电学性能实时响应的器件。根据工作原理的不同可以分为三类：压电式、电容式、电阻式。其中，电阻式应变传感器是将应变的刺激转化为电阻值变化的一类传感器。传统的电阻式传感器研究主要集中在金属、半导体和导电聚合物，但是这几类材料应变灵敏度低、伸缩率小等不足促使研究人员将目光转向了低维碳材料。作为低维碳材料的一种，石墨烯片在应变状态下会发生电性质改变的特点为其用作应变传感器提供了可能。考虑到二维石墨烯电阻变化机制单一，研究人员设想构筑三维石墨烯来增加石墨烯响应应变的电阻变化机制，以期进一步提高石墨烯灵敏度。三维石墨烯具有相互连接的多孔网络结构，受力时其内部石墨烯片层间接触发生变化，从而增加了电阻变化机制。考虑到三维石墨烯的结构在反复承受应变过程中易破坏，有文献报道[(1)Lietal.ACSAppl.Mater.Interfaces2016,8,(29),18954-18961.(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维石墨烯/PDMS复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将石墨烯和分散剂分散在溶剂中，得到石墨烯悬浮液；在石墨烯悬浮液中加入聚二甲基硅氧烷PDMS和固化剂，混合后并干燥，得到打印浆料；利用3D打印工艺，将打印浆料逐层叠加打印，得到三维结构的样品；将所得样品经固化后，得到所述三维石墨烯/PDMS复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种三维石墨烯/PDMS复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将石墨烯和分散剂分散在溶剂中，得到石墨烯悬浮液；在石墨烯悬浮液中加入聚二甲基硅氧烷PDMS和固化剂，混合后并干燥，得到打印浆料；利用3D打印工艺，将打印浆料逐层叠加打印，得到三维结构的样品；将所得样品经固化后，得到所述三维石墨烯/PDMS复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为邻苯二甲酸二丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇丁醚、聚乙二醇中的至少一种；优选地，所述分散剂和石墨烯的质量比为1：（1～6）。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇、正己烷、正庚烷中的至少一种；优选地，所述石墨烯和溶剂的质量比为1：（50～300）。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯和聚二甲基硅氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金山，黄凯，董绍明，张翔宇，高乐，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31