一种柔性压电传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性压电传感器及其制备方法。这种柔性压电传感器，具有柔性基底，柔性基底上表面设有第一电极，第一电极上表面设有压电薄膜层，压电薄膜层上表面设有第二电极，第二电极上表面设有保护层；所述第一电极和第二电极信号传输段错位分开设置。本发明专利技术压电薄膜层的制备方法中，采用高沸点和低沸点混合溶剂进行溶液配制，避免了薄膜在成型过程中边缘部分流延不均造成的变形，同时也避免了低沸点溶剂易挥发造成的加工困难；本发明专利技术制得的压电传感器具有结构简单、体积小、灵敏度高、柔韧性好、压电常数高、生物兼容性好、适用于不规则物体表面、可大规模生产。可大规模生产。可大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性压电传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及压电传感器
，尤其是一种柔性压电传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]压电传感器作为一种感知元件，应用范围已经十分广泛，典型应用领域有医疗、航空航天、消费电子、核仪器等。传统且最常用的压电传感器主要以压电陶瓷为压电材料，虽然这种传感器历史悠久、工艺成熟，但是压电陶瓷具有脆性大、密度高、柔韧性差等缺点，无法满足复杂多样的使用环境，尤其是医疗健康、机器人、生物力学、智能穿戴等领域，对压电材料的柔性、轻薄性、生物兼容性都有着更高的要求。
[0003]共聚物聚偏氟乙烯
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三氟乙烯(PVDF
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TrFE)压电材料作为一种新型高分子压电功能材料，具有柔性好、机械强度高、声阻抗易匹配、频响范围宽、能抗化学和油性腐蚀、可加工成大面积和复杂形状等优点，得到了广泛的研究，其含有较高的压电相β相，薄膜制备过程不需要进行单轴拉伸，但是目前的工艺制备的薄膜致密度不高，缺陷较多，在极化过程中容易造成高压击穿、极化不均匀导致压电常数偏低。r/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性压电传感器，其特征在于：具有柔性基底(1)，柔性基底(1)上表面设有第一电极(2)，第一电极(2)上表面设有压电薄膜层(3)，压电薄膜层(3)上表面设有第二电极(4)，第二电极(4)上表面设有保护层(5)；所述第一电极(2)和第二电极(4)信号传输段错位分开设置。2.根据权利要求1所述的柔性压电传感器，其特征在于：所述压电薄膜层(3)采用如下制备方法制得：S1、称取含量10～25％wt聚偏氟乙烯
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三氟乙烯粉末；S2、称取高沸点溶剂和低沸点溶剂进行混合制得混合溶剂；S3、将聚偏氟乙烯
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三氟乙烯粉末溶于上述混合溶剂中，在水浴中搅拌1～8h，水浴温度为50～80℃，搅拌速度200～2000转/秒，制得混合溶液；S4、将上述混合溶液在柔性基底上采用丝网印刷、旋涂或涂布工艺成膜，先在40～80℃温度中烘烤20～60min，再在80～120℃烘烤20～60min，最后在120～140℃中退火0.5～8小时，得到柔性压电薄膜半成品；S5、将退火后的柔性压电薄膜半成品在空气中常温极化，极化电压10～35MV/cm，时间1～60min，得到柔性压电薄膜成品。3.根据权利要求2所述的一种柔性压电传感器，其特征在于：所述S1中聚偏氟乙烯
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三氟乙烯粉末的含量为15～18％wt。4.根据权利要求2所述的一种柔性压电传感器，其特征在于：所述S2中高沸点溶剂和低沸点溶剂的质量比为：(1：4)～(4：1)。5.根据权利要求2所述的一种柔性压电传感器，其特征在于：所述S2中高沸点溶剂为二甲基甲酰胺、磷酸三乙脂、碳酸丙烯脂、三醋酸甘油酯或N
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甲基
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱四美，周震，
申请(专利权)人：苏州能斯达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：