用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器，包括由PZT、MXene和PVDF构成且复合纤维之间充填PDMS的复合纤维层,复合纤维层两端的Au电极，及包覆在复合纤维层和Au电极上的PDMS层。本发明专利技术还提供了一种用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器的制备方法。本发明专利技术提供的用于感应温度与触摸的柔性自驱动多功能传感器及其制备方法，操作简单，实用性强，传感器不仅具有较高的传感性能、柔韧性和机械强度，还能在经过累计的极化反转后依然保持稳定的传感能力，同时还能有效防止铅等有毒物质的泄露。物质的泄露。物质的泄露。

【技术实现步骤摘要】
用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料与信息材料
，特别涉及一种用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]感应温度与触摸的传感器的原理是由材料的温度和形状变化产生热电势和压电势。感应温度与触摸的传感器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。主要用于智能设备信息传输、工业自动控制、医学诊断等。
[0003]目前，有许多材料被应用于传感器领域中，但它们存在着如下问题：(1)使用寿命短，主要表现在经过累计的极化反转后出现高的漏电流和较严重的疲劳问题，导致传感能力差；(2)器件机械强度低，不能适应复杂应用环境；(3)材料的尺寸和形状复杂等因素导致不方便极化或极化不充分，最终影响器件传感性能；(4)铅等有毒物质的挥发对人体有害。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种操作简单，实用性强的用于感应温度与触摸的柔性自驱动多功能传感器及其制备方法，传感器不仅具有较高的传感性能、柔韧性和机械强度，还能在经过累计的极化反转后依然保持稳定的传感能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器，其特征在于：包括由PZT、MXene和PVDF构成且复合纤维之间充填PDMS的复合纤维层,复合纤维层两端的Au电极，及包覆在复合纤维层和Au电极上的PDMS层。2.根据权利要求1所述的用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器，其特征在于：所述PZT为PZT
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4，压电电压常数为2.6Vm/N，颗粒直径为200nm
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50μm，所述MXene为Ti2CT
x
、Ti3C2T
x
、V2CT
x
或Nb2CT
x
。3.一种权利要求1或2所述的用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：配置复合纤维前驱体溶液：在DMF溶液中溶解PVDF得到澄清溶液，向澄清溶液中依次加入PZT和MXene纳米片得到悬浊液，将悬浊液在10
‑
100Pa气压下脱气1
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10min，得到复合纤维前驱体溶液；合成复合纤维薄膜：将所述复合纤维前驱体溶液静电纺丝，纺丝得到的复合纤维于空气中60
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100℃退火，得到由直径为200
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5000nm的复合纤维排布与堆叠成的厚度为0.5
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2000μm的复合纤维薄膜；制备光滑复合纤维薄膜：用PDMS溶液排出所述复合纤维薄膜内复合纤维间的气体，取出所述薄膜，去除薄膜内多余的PDMS溶液，再将薄膜在10
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100Kpa、80
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120℃下热压固化，得到光滑复合纤维薄膜；制备传感器件：用微电极边长为5
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50μm的掩模板作为电极掩模版，使用标准光刻工艺，分别在光滑复合纤维薄膜两面沉积厚度为20
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100μm且两面电极阵列一一对齐的金电极阵列层，得到传感器件；器件封装：将所述传感器件的电极引出导线后，采用浸涂法在器件表面浸涂一层PDMS溶液，再将浸涂后的器件在80
‑
120℃真空固化，得到自驱动传感器件。4.根据权利要求3所述的用于感应温度与触摸的柔性自驱动传感器的制备方法，其特征在于：所述PZT、MXene和PVDF三种物质在所述复合纤维前驱体溶液中的质量百分比为10
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，吕煜诚，王恩会，侯新梅，方志，周林林，薛优，刘爽，郑亚鹏，徐兵，邢原铭，王博，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：