CN105997063A - 一种干电极的制作工艺 - Google Patents

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孙红艳
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]

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Abstract

本发明涉及一种干电极的制作工艺，通过该工艺制备的干电极具有低接触阻抗和可靠信号传输，可通过与导联线连接直接检测生物电信号，使用方便。可以不受限于传统电极检测生物电信号时需使用电解质凝胶或膏的问题。这种干电极由化学方法镀层，有良好的导电性和耐磨抗腐性。电极形状设计为十引脚或更多引脚，与头发层融合度好，可提高被检测者舒适度。近年来人们对健康的关注度日益提升，对生物电信号的检测需求会逐步提高，这种具有良好导电性和耐磨抗腐性，性能稳定且可直接测量生物电信号的干电极，有着一定大的市场潜力。

Description

一种干电极的制作工艺
技术领域
本发明涉及一种干电极的制作工艺，该工艺用化学法制备的干电极无需配合使用电解质凝胶或膏就就可直接采集生物电信号，去除了传统生物电采集工作中电极对导电耦合剂的依赖。
背景技术
脑是人类一切高级行为的物质基础，人体组织细胞总是时刻自发地产生着微弱的生物电活动，通过安置在头皮相应位置上的导体可以记录到相应位置上这种生物电活动，经脑电图机放大后可以得到一定的频率、波幅和位相的图形，当脑组织发生病理变化时，图形也发生相应的变化，从而为诊断提供依据。这种安置在头皮上用以导出脑电活动的导体称为电极。
随着近几年神经内科的发展，脑电电极使用也越来越普遍。目前，采集脑电信号常用的电极有很多种，目前市场上多数使用的电极为电镀银/氯化银电极和烧结的银/氯化银电极。电镀银/氯化银电极技术的实现需要一定大的投入，它需要大型的电镀设备，在生产中对工艺参数的管理要求很严格，一旦参数控制不好，会导致停产调整镀液，这会造成成本上很大的浪费。在生产过程中，需控制整流电源的波形、阴极移动的速度、过滤机的流量、镀槽的大小和结构等，而且在电镀生产中会经常发生波动的参数，须随时监控随时调整。电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。在电镀实际的生产管理中，因为阳极材料较贵，如果供给不足，会使生产时阳极面积不足，导致电镀出现异常，如着附力不够，出现离层或镀层不均匀等。烧结的银/氯化银电极是将银与氯化银充分混合后干燥经压模成型而制成。在生产过程中，如果银与氯化银的投放量控制不好，或干燥不充分，或冲压机压力不稳等都会引起电极表面密度不均。且上述的电极需要与电解质凝胶或膏一起使用采集到生物电信号，受限于电解质凝胶或膏。
发明内容
根据上述不足之处，本发明的目的是提供一种化学方法镀电极，该技术工艺简便，对设备要求不高，无论量大量小，都可采用此工艺，通过该工艺制成的干电极，导电性好，精度高，性能稳定。它不再受限于电解质凝胶或膏，可直接测量生物电信号。
为实现上述目的，本发明的技术方案在于：一种干电极的生产工艺，它所涉及到的化学物质为：异丙醇，甲醇，硝酸银，硼氢化钠，无水葡萄糖，二水合柠檬酸三钠，六水合三氯化铁，氯化钠，蒸馏水。化学试剂要求分析纯。反应依赖硝酸银溶液中发生氧化还原反应将银离子还原为银单质而沉积在电极表面，这样得到的干电极镀层具有高的致密度，镀层均匀，具有好的可焊性，良好的耐磨性和抗腐性。
优选的是：为更好的减小接触压力，增加接触面积，确保低接触阻抗和可靠信号传输，电极形状设计为十引脚或更多引脚，这种设计与头发层融合度好，整体接触面积大，被检测者较有舒适度。
本发明提供上述干电极的生产工艺，其制作步骤为：
（1）将基底塑胶件TPU或PU放入异丙醇溶液中清洗。
（2）将清洗后的基底塑胶件TPU或PU放入甲醇，硝酸银，硼氢化钠混合液中完成氧化还原反应。
（3）将上述反应后的基底放入无水葡萄糖，二水合柠檬酸三钠，甲醇，氨水，硝酸银溶液中完成氧化反应。
（4）清洗晾干。
（5）在烤箱中干燥。
（6）将干电极放入六水合三氯化铁，氯化钠溶液中浸泡。
（7）晾干分装。
本制作方法极为方便，改变了传统电极使用需配用电解质凝胶或膏的束缚，制成的干电极性能良好。
优选的是：基底放入异丙醇溶液中清洗，可以起到避免其他物质干扰反应。
本发明的有益效果在于：本发明通过对电极生产的改进，生产的干电极银/氯化银着附力较强，分布均匀，镀层耐磨，导电性能好。生产过程可控，原料使用量按反应比例投入，减少了生产浪费。生产可按实际需求量进行，大量生产提供脑电帽的批量生产所需或小量生产提供给科研试验使用。
通过此制作方法生产的干电极，在使用时可直接与皮肤接触，不必配用电解凝胶或膏，从而简化生物电信号采集工作。
附图说明
图1是本发明实施例1制作出的干电极的结构图。
图2是本发明实施例1制作出的干电极在0.9%氯化钠溶液中的电位测量图。
图3是本发明实施例1制作出的干电极在0.9%氯化钠溶液中的交流阻抗测量图。
图4是本发明实施例2制作出的干电极的结构图。
图5是本发明实施例2制作出的干电极在0.9%氯化钠溶液中的电位测量图。
图6是本发明实施例2制作出的干电极在0.9%氯化钠溶液中的交流阻抗测量图。
具体实施例
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明实施例中使用的各种化学试剂为南京化学试剂有限公司生产。
实例1：将TPU塑件基底（本次取十爪设计）放入容器瓶中，加入异丙醇清洗后拿出放入硝酸银与甲醇按1.8：1配制的溶液中浸泡，后放入甲醇与硼氢化钠按0.1：12配制的溶液中完成反应，再将TPU塑件放入硝酸银与甲醇中滴加氨水后加入无水葡萄糖，二水合柠檬酸三钠，甲醇后密封（其中无水葡萄糖、二水合柠檬酸钠、硝酸银、甲醇按比例9.7：1.2：1.5：45.6准备）。取出干电极清洗晾干后放烤箱170℃下完成干燥，再将干电极放六水合三氯化铁溶液中浸一下后取出放入氯化钠溶液中浸泡。浸泡后取出晾干后装袋。
实例2：将PU塑件基底（本次取三十爪设计）放入容器瓶中，加入异丙醇清洗后拿出放入硝酸银与甲醇按1.8：1配制的溶液中浸泡，后放入甲醇与硼氢化钠按0.1：12配制的溶液中完成反应，再将TPU塑件放入硝酸银与甲醇中滴加氨水后加入无水葡萄糖，二水合柠檬酸三钠，甲醇后密封（其中无水葡萄糖、二水合柠檬酸钠、硝酸银、甲醇按比例9.7：1.2：1.5：45.6准备）。取出干电极清洗晾干后放烤箱170℃下完成干燥，再将干电极放六水合三氯化铁溶液中浸一下后取出放入氯化钠溶液中浸泡。浸泡后取出晾干后装袋。

Claims (6)

1.一种干电极的制作工艺，其特征在于：在TPU或PU(聚氨脂)材料的基底上用化学方法镀上Ag，干燥后氯化，在其表面形成稳定的导电Ag/AgCl涂层。
2.根据权利要求1所述的一种干电极的制作工艺，其特征在于：所述的基底材料为TPU或PU(聚氨脂)，基底引脚在同一底板。
3.根据权利要求1所述的一种干电极的制作工艺，其特征在于：所述的干电极的制作工艺采用的是化学方法。
4.根据权利要求1所述的一种干电极的制作工艺，其特征在于：所述的制作工艺制备的干电极，其表面形成的是稳定的导电Ag/AgCl涂层。
5.根据权利要求3所述的化学方法，其特征在于它所涉及到的化学物质为：异丙醇，甲醇，硝酸银，硼氢化钠，无水葡萄糖，二水合柠檬酸三钠，六水合三氯化铁，氯化钠；其中用量配比为：甲醇：硝酸银：硼氢化钠：无水葡萄糖：二水合柠檬酸三钠：六水合三氯化铁：氯化钠为233:66:1:73.4:4.7:1.8。
6.根据权利要求3所述的化学方法，其特征在于：制作步骤如下：（1）将基底塑胶件TPU或PU放入异丙醇溶液中清洗；（2）将清洗后的基底塑胶件TPU或PU放入甲醇，硝酸银，硼氢化钠混合液中完成氧化还原反应；（3）将上述反应后的基底放入无水葡萄糖，二水合柠檬酸三钠，甲醇，氨水，硝酸银中完成氧化反应；（4）晾干分装；（5）在烤箱中干燥；（6）将干电极放入六水合三氯化铁，氯化钠溶液中浸泡；（7）晾干分装。
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