[发明专利]一种智能机器人快速响应压敏薄膜及制备方法

摘要

本发明的目的在于提出一种智能机器人快速响应压敏薄膜及制备方法。主要材料是一种YBa₂Cu₃O_7+δ/聚偏氟乙烯复合材料薄膜，其工艺是先将纳米YBa₂Cu₃O_7+δ与聚偏氟乙烯溶液均匀混合，再喷丝，将丝状物粉碎为纤维状粉末，最后平铺、极化、热压得到压敏薄膜，YBa₂Cu₃O_7+δ粉体颗粒尺寸为400〜800nm，纳米YBa₂Cu₃O_7+δ粉体与偏氟乙烯（PVDF）的重量比为1:1~50。在0.1~8MPa压强的应用范围内，电阻值存在5个数量级的变化，可广泛应用于智能机器人传感器，具有灵活、快速、敏感、精准相应性能。

主权项

1.一种智能机器人快速响应压敏薄膜，其特征是YBa₂Cu₃O_7+δ/聚偏氟乙烯的复合材料薄膜，其由纳米YBa₂Cu₃O_7+δ作为压敏材料，与聚偏氟乙烯溶液均匀混合，然后喷丝，将丝状物粉碎为纤维状粉末，然后平铺、极化、热压得到压敏薄膜，具体制备步骤包括：具体制备步骤包括：（1）制备纯的纳米YBa₂Cu₃O_7+δ粉体将Y(NO₃)₃·6H₂O、Ba(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂·3H₂O称量，搅拌溶于去离子水中，并装入高压反应釜，再加入二异丙胺或碳酰胺中的一种，密封高压釜，通氮气使高压釜压强升到0.1MPa，高压釜加热，温度为180~260℃，压力维持在0.5~1MPa，时间24~60小时，反应完毕后真空泵排气，出釜，洗涤，得到尺寸为400〜800nm的纳米YBa₂Cu₃O_7+δ粉体备用；（2）制备YBa₂Cu₃O_7+δ/聚偏氟乙烯复合纤维将聚偏氟乙烯加入N，N‑二甲基甲酰胺中，超声处理20〜40min，使聚偏氟乙烯完全溶入N，N‑二甲基甲酰胺中，得到聚偏氟乙烯的透明溶液A；再加入步骤（1）得到的纳米YBa₂Cu₃O_7+δ粉体，搅拌1h〜12h，再超声lh〜5h得到分散均一的稳定悬浮液B；将稳定悬浮液B装入喷丝机进行喷丝，将丝状物进行烘干、保温处理后粉碎，得到YBa₂Cu₃O_7+δ/聚偏氟乙烯复合纤维；（3）薄膜成型采用模压工艺，将步骤（2）得到的YBa₂Cu₃O_7+δ/聚偏氟乙烯复合纤维平铺于热压模具中，上下两面放置铜箔，初始制模温度为185〜205℃，模压压力为5MPa〜30MPa，同时铜箔两端输入直流电压，维持电场强度为10000~30000V/m，保压1〜30min，然后快速撤销模压压力，将模具温度调至130〜160℃温度下，恒温结晶极化8h〜60h，结晶完全后得到YBa₂Cu₃O_7+δ/聚偏氟乙烯复合的压敏薄膜。