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一种多孔皮芯柔性压阻传感器及其熔融打印制备方法技术

技术编号:40333735 阅读:26 留言:0更新日期:2024-02-09 14:24
本发明专利技术涉及一种多孔皮芯柔性压阻传感器及其熔融打印制备方法,多孔皮芯柔性压阻传感器由具有皮芯结构的线材层层堆叠而成,各线材的皮层为压阻材料,芯层为导电材料;各线材的皮层中分布有微孔,线材与线材之间分布有大孔;其制备方法为:将导电材料和含发泡剂的压阻材料经不同流道分别输送至3D打印机的同一喷嘴的内层和外层后挤出,挤出过程中控制喷嘴温度高于发泡剂的发泡温度,形成具有皮芯结构的线材后进行层层堆叠,制得多孔皮芯柔性压阻传感器;其中,导电材料从内层挤出,压阻材料从外层挤出。本发明专利技术的多孔皮芯柔性压阻传感器同时含有微孔和大孔,其制备时可通过调控喷嘴温度和挤出速度调控微孔的大小和形状,更有利于提高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,涉及一种多孔皮芯柔性压阻传感器及其熔融打印制备方法


技术介绍

1、压阻传感器可以用于测量各种物理量和监测各种工况,目前广泛应用于工业自动化、医疗等领域,其工作原理基于材料的压阻效应,当材料受到压力或拉伸等力的作用时,其内部结构会发生微小变形,导致材料内部的电子流动受到阻碍,从而导致电阻值的变化,进而导致输出电压的变化,通过测量这种输出电压的变化,可以得出受力的大小。

2、压阻传感器测量结果的准确性受其灵敏度的影响,高灵敏度可以实现高精度的测量,而灵敏度又受到压阻传感器内部结构受到外力时产生的形变量的影响,具备良好的形变性能的结构可以提高压阻传感器的灵敏度。

3、目前的压阻传感器大多是利用3d打印技术制备的,如此压阻传感器不仅可以制造任意形状的几何实体,并且具有材料损耗小、制备成本低等优点。例如,专利cn115014594a公开了一种压阻传感器及其制备方法,该专利将皮层压阻材料与芯层导电材料通过3d打印实现同步挤出与成型制备具有皮芯结构的压阻传感器,对传统打印方法进行创新,缩短了工艺流程,简化了制备工艺,丰富了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔皮芯柔性压阻传感器,由具有皮芯结构的线材层层堆叠而成,各线材的皮层为压阻材料,芯层为导电材料;其特征在于,各线材的皮层中分布有微孔,线材与线材之间分布有大孔。

2.根据权利要求1所述的一种多孔皮芯柔性压阻传感器,其特征在于,压阻材料为含有发泡剂和导电填料的高分子聚合物,导电材料为导电尼龙、导电聚氯乙烯、导电聚丙烯、导电聚乳酸、导电聚丙烯腈和导电热塑性弹性体中的一种以上;芯层的直径为0.05-0.5mm;

3.根据权利要求1所述的一种多孔皮芯柔性压阻传感器,其特征在于,大孔的孔径范围为0.05-0.15mm,多孔皮芯柔性压阻传感器中大孔的体积占比为1%-...

【技术特征摘要】

1.一种多孔皮芯柔性压阻传感器,由具有皮芯结构的线材层层堆叠而成,各线材的皮层为压阻材料,芯层为导电材料;其特征在于,各线材的皮层中分布有微孔,线材与线材之间分布有大孔。

2.根据权利要求1所述的一种多孔皮芯柔性压阻传感器,其特征在于,压阻材料为含有发泡剂和导电填料的高分子聚合物,导电材料为导电尼龙、导电聚氯乙烯、导电聚丙烯、导电聚乳酸、导电聚丙烯腈和导电热塑性弹性体中的一种以上;芯层的直径为0.05-0.5mm;

3.根据权利要求1所述的一种多孔皮芯柔性压阻传感器,其特征在于,大孔的孔径范围为0.05-0.15mm,多孔皮芯柔性压阻传感器中大孔的体积占比为1%-10%。

4.根据权利要求1所述的一种多孔皮芯柔性压阻传感器,其特征在于,微孔的孔径范围为10-150μm,各线材的皮层中微孔的体积占比为10%-50%。

5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈烨远敏王华平柯福佑张慧颖范天翔
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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