电阻应变计及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种电阻应变计及其制备方法，包括：选择导热材料和胶液制备导热基底膜；对导热基底膜进行表面处理；根据满足表面处理时间，在导热基底膜的表面涂布粘结胶；对敏感栅箔材进行清洁处理；根据敏感栅箔材的清洁度满足要求，将敏感栅箔材与导热基底膜粘合。本发明专利技术在制备电阻应变计的过程中引入了导热材料，加入导热材料后导热基底膜具有更好的导热性能，蠕变和滞后特性得到改善，提高一致性，减弱了通电自发热导致的零点漂移现象。由导热材料和胶液制成的导热基底膜具有高弹性模量、低膨胀系数、高导热性、高绝缘性、一致性好等优点，从各方面提升了电阻应变计的性能。从各方面提升了电阻应变计的性能。从各方面提升了电阻应变计的性能。

【技术实现步骤摘要】
电阻应变计及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子元器件、高分子材料和传感器
，具体涉及一种电阻应变计及其制备方法。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]1938年，一种纸基丝绕式金属电阻应变计同时分别由美国加州理工学院教授西蒙斯(E.Simmens)和麻省理工学院教授鲁奇(A.Ruge)研制成功。
[0004]在长期的工程实践中，业内尝试了各种材料用作金属电阻应变计的导热基底膜，如纸基、胶基和硅基等材料，最早的金属电阻应变计就是用纸作为导热基底膜的。经过长期的甄选目前金属电阻应变计应用的导热基底膜材料中，高分子材料占主导地位。高分子材料导热基底膜金属电阻应变计主要有三种形态：
[0005]第一种：高分子胶基膜导热基底膜金属电阻应变计，高分子胶基膜主要使用酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、酚醛(PF)
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环氧树脂(EP)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等胶液，采用在敏感栅箔材表面刮胶或离心机甩胶工艺，热固成膜。高分子胶基膜的优点是制程设备简易，工艺简单灵活，箔材与导热基底膜间不需增加另外的粘结剂；缺点是弹性模量低，膜厚一致性差，胶水有效利用率低，且丢弃的胶水难以降解从而造成环境污染。高分子胶基膜导热基底膜金属电阻应变计的优点是成本低；缺点是蠕变和滞后特性差，一致性差，存在通电自发热导致的零点漂移现象。
[0006]第二种：复合高分子胶基膜导热基底膜金属电阻应变计，高分子复合胶基膜主要是在酚醛树脂、环氧树脂、酚醛
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环氧树脂、聚酰亚胺、聚醚醚酮等胶液中，添加玻璃纤维、氧化硅、氧化铝和氮化硼等功能材料作为填料，采用在敏感栅箔材表面刮胶或离心机甩胶工艺，热固成膜。高分子复合胶基膜相比普通胶基膜可显著提高弹性模量，降低线膨胀系数。缺点仍是膜厚一致性差，胶水有效利用率低，且丢弃的胶水难以降解从而造成环境污染。复合高分子胶基导热基底膜金属电阻应变计的优点是改善了蠕变和滞后特性；缺点是一致性差，存在通电自发热导致的零点漂移现象。
[0007]第三种：复合高分子预制膜导热基底膜金属电阻应变计，随着科技进步，一些高端设备研发成功，西方材料技术发达国家率先制备出高分子改性预制薄膜，金属电阻应变计导热基底膜材料由此进入预制膜时代。行业里常用两种工程塑料预制薄膜：一种是改性聚酰亚胺(PI)预制薄膜；另外一种是改性聚醚醚酮(PEEK)预制薄膜。以聚酰亚胺或聚醚醚酮为基模，复合氧化硅等粉体功能材料，采用以流延工艺为核心的成套制程设备批量制备出的功能薄膜，可提高薄膜弹性模量，降低线膨胀系数，且膜厚均匀、一致性好，可作为性能优良的金属电阻应变计导热基底膜。其缺点是不具备导热性。复合高分子预制膜导热基底膜金属电阻应变计的优点是显著改善了蠕变和滞后特性，一致性好；缺点是存在通电自发热导致的零点漂移现象。
[0008]目前，三种导热基底膜金属电阻应变计均存在缺点。

技术实现思路

[0009]鉴于上述问题，本专利技术的第一方面提出了一种电阻应变计的制备方法，包括：
[0010]选择导热材料和胶液制备导热基底膜；
[0011]对所述导热基底膜进行表面处理；
[0012]根据满足表面处理时间，在所述导热基底膜的表面涂布粘结胶；
[0013]对敏感栅箔材进行清洁处理；
[0014]根据所述敏感栅箔材的清洁度满足要求，将所述敏感栅箔材与所述导热基底膜粘合。
[0015]当电阻应变计处于不同环境温度时，工作状态下敏感栅箔材会因通电而自发热，从而产生热输出。本专利技术在制备电阻应变计的过程中引入了导热材料，加入导热材料后导热基底膜具有更好的导热性能，蠕变和滞后特性得到改善，提高一致性，减弱了通电自发热导致的零点漂移现象。在电阻应变计的结构组成中，基底膜的作用是传递应变、保持绝缘并保持敏感栅的静态几何图形和动态结构相对位置，由导热材料和胶液制成的导热基底膜具有高弹性模量、低膨胀系数、高导热性、高绝缘性、一致性好等优点，从各方面提升了电阻应变计的性能。
[0016]使用本专利技术的导热基底膜的电阻应变计相比较于现有技术中的电阻应变计，表面更加光滑，粗糙度更低，因此，在进行敏感栅箔材与导热基底膜贴合之前，需要对导热基底膜进行表面处理，以保证良好的贴合。通过对导热基底膜进行表面处理，能够提高导热基底膜的粘合力和附着力，增强各层之间的贴合度。对敏感栅箔材进行清洁，洗去敏感栅箔材表面的脏污或浮尘，避免影响应变计的质量。
[0017]需要说明的是，由于导热基底膜的特性改善了蠕变和滞后特性，因此，在实际设计电阻应变计的结构时，需要调整敏感栅端环宽度和测量栅宽度的比例，进而能够更好地适应蠕变特性。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述选择导热材料和胶液制备导热基底膜包括：
[0019]将所述导热材料和所述胶液置于反应釜中搅拌；
[0020]根据搅拌至所述导热材料在所述胶液中分散均匀，等待消泡；
[0021]根据消泡完成后，将所述导热材料和所述胶液的混合体储存于不锈钢树脂溶液储罐中；
[0022]采用流延拉伸法将所述混合体制备所述导热基底膜。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，在所述选择导热材料和胶液制备导热基底膜中，所述导热材料包括氮化硼、氧化铝或氧化镁，所述胶液包括聚酰亚胺胶液或聚醚醚酮胶液。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，所述氮化硼与所述聚酰亚胺胶液的重量比为20
‑
30％。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，所述氮化硼与所述聚酰亚胺胶液的重量比为23％。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，在所述采用流延拉伸法将混合体制备所述导热基底膜中，所述导热基底膜的厚度为20μm
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30μm。
[0027]在本专利技术的一些实施例中，所述导热基底膜的厚度为25μm。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，在所述对所述导热基底膜进行表面处理中，采用等离子发生器对所述导热基底膜的表面进行等离子活化处理或在所述导热基底膜表面底涂表调剂。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，在所述根据满足表面处理时间，在所述导热基底膜的表面涂布粘结胶中，采用等离子发生器对所述导热基底膜的表面进行等离子活化处理，所述表面处理时间大于等于5分钟，所述粘结胶为环氧树脂粘结胶。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，所述对敏感栅箔材进行清洁处理包括：
[0031]使用丙酮对所述敏感栅箔材进行清洗；
[0032]使用工业酒精再对所述敏感栅箔材进行清洗；
[0033]将经过清洗的所述敏感栅箔材晾干。
[0034]在本专利技术的一些实施例中，在根据所述敏感栅箔材的清洁度满足要求，将所述敏感栅箔材与所述导热基底膜粘合中，所述敏感栅箔材与所述导热基底膜之间无气泡。
[0035]在本专利技术的一些实施例中，在所述根据所述敏感栅箔材的清洁度满足要求，将所述敏感栅箔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻应变计的制备方法，其特征在于，包括：选择导热材料和胶液制备导热基底膜；对所述导热基底膜进行表面处理；根据满足表面处理时间，在所述导热基底膜的表面涂布粘结胶；对敏感栅箔材进行清洁处理；根据所述敏感栅箔材的清洁度满足要求，将所述敏感栅箔材与所述导热基底膜粘合。2.根据权利要求1所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，所述选择导热材料和胶液制备导热基底膜包括：将所述导热材料和所述胶液置于反应釜中搅拌；根据搅拌至所述导热材料在所述胶液中分散均匀，等待消泡；根据消泡完成后，将所述导热材料和所述胶液的混合体储存于不锈钢树脂溶液储罐中；采用流延拉伸法将所述混合体制备所述导热基底膜。3.根据权利要求2所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，在所述选择导热材料和胶液制备导热基底膜中，所述导热材料包括氮化硼、氧化铝或氧化镁，所述胶液包括聚酰亚胺胶液或聚醚醚酮胶液。4.根据权利要求3所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，所述氮化硼与所述聚酰亚胺胶液的重量比为20
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30％。5.根据权利要求4所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，所述氮化硼与所述聚酰亚胺胶液的重量比为23％。6.根据权利要求3所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，在所述采用流延拉伸法将混合体制备所述导热基底膜中，所述导热基底膜的厚度为20μm
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30μm。7.根据权利要求6所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，所述导热基底膜的厚度为25μm。8.根据权利要求1所述的电阻应变计的制备方法，其特征在于，在所述对所述导热基底膜进行表面处理中，采用等离子发生器对所述导热基底膜的表面进行等离子活化处理或在所述导热基底膜表面底涂表调剂。9.根据权利要求8所述的电阻应变计的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春国，
申请(专利权)人：深圳市力合鑫源智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：