[发明专利]一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及温度传感器技术领域，具体涉及一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器及其制备方法，该基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器，包括柔性基板、镀制于所述柔性基板上的一对金属叉指电极、以及涂覆于所述金属叉指电极上表面的一层碳纳米管环氧树脂复合感温薄膜。其中金属叉指电极与该柔性感温薄膜构成传感器的温敏单元；利用叉指电极结构，使碳纳米管环氧树脂复合感温薄膜的阻值大幅度降低，从而降低噪声对测量信号的干扰，提高传感器的可靠性和稳定性。采用碳纳米管环氧树脂复合感温薄膜和柔性基板，使传感器具有良好的柔韧性，可实现传感器的微型化，拓宽应用范围，且本传感器结构简单，成本低，可实现大规模量产。

技术领域

本发明涉及温度传感器技术领域，具体涉及一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，人类通过可穿戴的方式真正实现对健康、环境信息等的实时、准确的获取成为一种趋势，柔性智能传感器件有望通过可穿戴方式满足人体实时信息获取，在未来医学监测治疗、生理健康监测、环境监测、人机交互、航空航天等领域发挥重要作用。柔性温度传感器作为柔性智能传感器的一种，在上述领域中有着重要的应用价值。

然而，目前温度传感器的大部分传感单元都是热敏电阻或热电偶，另外也有些利用光电效应与热电效应制成。这些传统的温度传感器在上述领域中的应用具有极大的局限性。同时对于柔性温度传感器来说，目前由于材料，结构等方面的原因，相对于传统的热电偶等温度传感器，柔性温度传感器在可靠性和稳定性等方面明显还存在着不足。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器，该基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器具有柔韧性好，可靠性高，稳定性好，可实现微型化的优点。

本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器的制备方法。

为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：

提供一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器，包括柔性基板、镀制于所述柔性基板上的一对金属叉指电极、以及涂覆于所述金属叉指电极上表面的一层碳纳米管环氧树脂复合感温薄膜。

所述柔性基板的材质为聚酰亚胺；所述金属叉指电极为Cu或Au中的一种形成的金属层或两种形成的合金层。

所述柔性基板的厚度设置为0.01mm～1mm；所述金属叉指电极的厚度设置为0.01mm～0.1mm；所述碳纳米管环氧树脂复合感温薄膜的厚度设置为0.05mm～0.2mm。

所述碳纳米管环氧树脂复合感温薄膜中的碳纳米管为多壁碳纳米管。

为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：

提供一种基于碳纳米管环氧树脂复合薄膜的柔性温度传感器的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一、称取碳纳米管粉末和环氧树脂：称取一定质量比的碳纳米管粉末和环氧树脂；

步骤二、配制碳纳米管环氧树脂复合物：将碳纳米管粉末放入丙酮溶液中混合均匀后，再进行超声分散，得到混合物；然后再将步骤一中称取的环氧树脂倒入混合物中，再进行超声分散，得到分散好的碳纳米管环氧树脂复合物；

步骤三、烘烤：对分散好的碳纳米管环氧树脂复合物进行烘烤，以除去碳纳米管环氧树脂复合物中多余的丙酮；

步骤四、加入固化剂：往除去丙酮后的碳纳米管环氧树脂复合物中加入固化剂，并进行搅拌；

步骤五、除气泡：将搅拌后的碳纳米管环氧树脂复合物放入真空箱中，以除去气泡；