横向电极式导电高分子复合材料压敏元件及其研制方法

摘要

本发明涉及一种横向电极式导电高分子复合材料压敏元件及其研制方法，属于传感器技术领域。压敏元件的外层为绝缘封装层，由柔软的高分子材料构成；压敏元件的内层为压敏层，由导电高分子复合材料、横向电极和聚酰亚胺薄膜构成。绝缘封装层是利用催化剂和交联剂使液态高分子材料硫化成型制备而成，导电高分子复合材料是利用溶液混合法将纳米导电粉末分散到高分子基体中制备而成，每对电极与其间的导电高分子复合材料只占据一层，且每对电极的轴心连线与压敏元件的受力方向垂直。利用本发明提出的方法研制的压敏探头，具有灵敏度高、厚度薄、柔软性高、结构简约、工艺简单和成本低等优点，特别适用于曲面层间压力测量与电子皮肤研制。

主权项

一种横向电极式导电高分子复合材料压敏元件的研制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在聚酰亚胺薄膜上覆合一层铜箔电极，并通过光刻形成N×N(N为整数)对电极及其引线，并在每对电极之间开通透窗口，制成带有通透窗口和横向电极的聚酰亚胺薄膜，并将其贴附于微机控制升降台的下平台上备用；将干燥后的纳米导电粉末、液态高分子材料和有机溶剂按一定比例混合，对其进行大功率机械搅拌和超声振荡，使纳米导电粉末在混合溶液中分散，并在交联剂的作用下，形成导电高分子复合材料粘稠物；将导电高分子复合材料粘稠物灌入所述的带有通透窗口和横向电极的聚酰亚胺薄膜的N×N个通透窗口中，通过微机控制使升降台的上平台向下移动，将导电高分子复合材料粘稠物挤压为所需厚度的薄膜，其硫化成型后，将通透窗口之外的导电高分子复合材料去除，并将其从微机控制升降台的下平台上揭下，形成压敏层；在液态高分子材料中加入交联剂，搅拌后形成高分子胶状物，并将其涂覆在微机控制升降台的下平台之上，然后将所述的压敏层放置于这层高分子胶状物之上，再将剩余的高分子胶状物涂覆在压敏层之上，形成高分子胶状物‑压敏层‑高分子胶状物的三明治结构；通过微机控制使升降台的上平台的向下移动，将上述三明治结构挤压为所需厚度的薄膜，待高分子材料硫化成型后，将薄膜裁剪为所需尺寸以完成横向电极式导电高分子复合材料压敏元件的制备。