CN114181565A - 用于柔性传感器的压电基材及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，包括以下以重量份数计的原料：作为基质材料的铁电聚合物100重量份；作为填料的陶瓷颗粒80‑90重量份；作为电极材料的银油墨20‑30重量份；作为铁电聚合物的表面活性剂50‑60重量份。本发明公开的一种用于柔性传感器的压电基材，其通过选择特定的压电聚合物作为复合材料的基质材料，并且通过表面活性剂使得陶瓷颗粒和共聚物之间的作用力增强，直接增强陶瓷颗粒与基质材料之间的耦合，从而改善填料的分布和更高的分解电场，从而增强团聚、空隙和电性能。
Description
技术领域
本发明属于柔性传感器的压电基材技术领域，具体涉及一种用于柔性传感器的压电基材和一种用于柔性传感器的压电基材制造工艺。
背景技术
柔性电子(Flexible Electronics)是一种技术的通称，是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子，柔性电子具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求。但是相应的技术要求同样制约了柔性电子的发展。柔性电子在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性，对电路的制作材料提出了新的挑战和要求
现有的用于柔性传感器的压电材料主要有两大类。第一类是压电聚合物，例如乙烯二氟化物及其共聚物，但是其效果性能往往有时候达不到高精度要求，第二类是有机和无机的复合材料，但是其发展时间慢，有机和无机的相互作用力差等问题，从而影响产品质量。
因此，针对上述问题，予以进一步改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供用于柔性传感器的压电基材及其制造工艺，其通过选择特定的压电聚合物作为复合材料的基质材料，并且通过表面活性剂使得陶瓷颗粒和共聚物之间的作用力增强，直接增强陶瓷颗粒与基质材料之间的耦合，从而改善填料的分布和更高的分解电场，从而增强团聚、空隙和电性能。
为达到以上目的，本发明提供一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，包括作为基质材料的铁电聚合物、作为填料的陶瓷颗粒、作为电极材料的银油墨和作为铁电聚合物的表面活性剂。
为达到以上目的，本发明提供一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，包括以下以重量份数计的原料：
作为基质材料的铁电聚合物100重量份；
作为填料的陶瓷颗粒80-90重量份；
作为电极材料的银油墨20-30重量份；
作为铁电聚合物的表面活性剂50-60重量份。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述铁电聚合物为铁电共聚物P(VDF/TrFE)。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，表面活性剂包括羧酸酐官能团。
为达到以上目的，本发明提供一种用于柔性传感器的压电基材制造工艺，包括以下步骤：
步骤S1：根据陶瓷颗粒的比表面积和表面活性剂的重复单元(每一个重复单元中均含有羧酸酐官能团)计算获得80-90重量份的陶瓷颗粒的表面涂层所需要的50-60重量份的表面活性剂的剂量；
步骤S2：将需要的表面活性剂的剂量加入包括100重量份丙酮和95重量份的乙酸乙酯(优选为2-丁乙氧基的乙酸乙酯)的混合溶剂并且通过搅拌机充分搅拌10-15分钟后获得第一表面活性剂；
步骤S3：将第一表面活性剂进行称重并且通过误差处理(查看第一表面活性剂的重量是否与80-90重量份的陶瓷颗粒相匹配，因为在操作过程中可能会有一定的误差，从而进行误差处理)后加入80-90重量份的陶瓷颗粒，以获得第一中间物；
步骤S4：将第一中间物在行星式球磨机磨14-18小时后获得第二中间物；
步骤S5：将100重量份的铁电聚合物与99-101重量份的二甲基甲酰胺进行溶解，以获得第一溶解液并且将第一溶解液加入第二中间物后在行星式球磨机磨15-16小时后获得第三中间物；
步骤S6：将第三中间物在蒸发机中蒸发多余的溶剂来获得预设的适合丝网印刷的粘度，以获得第四中间物；
步骤S7：将完成冲边的第四中间产物置于质检机中以进行自动筛选，从而获得自动筛除缺陷后的第五中间产物；
步骤S8：将完成自动筛选的第五中间产物依次经由人工检查，从而获得二次人工筛除缺陷后的第六中间产物。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，还包括步骤S9：
步骤S9：将完成筛选的第六中间产物置于包装机中以进行包装处理，从而获得每箱指定数量的用于柔性传感器的压电基材的成品包装。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的行星式球磨机等可被视为现有技术。
优选实施例。
本发明公开了一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，包括作为基质材料的铁电聚合物、作为填料的陶瓷颗粒、作为电极材料的银油墨和作为铁电聚合物的表面活性剂。
本发明公开了一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，包括以下以重量份数计的原料：
作为基质材料的铁电聚合物100重量份；
作为填料的陶瓷颗粒80-90重量份；
作为电极材料的银油墨20-30重量份；
作为铁电聚合物的表面活性剂50-60重量份。
具体的是，所述铁电聚合物为铁电共聚物P(VDF/TrFE)。
更具体的是，表面活性剂包括羧酸酐官能团。
本发明还公开了一种用于柔性传感器的压电基材制造工艺，包括以下步骤：
步骤S1：根据陶瓷颗粒的比表面积和表面活性剂的重复单元(每一个重复单元中均含有羧酸酐官能团)计算获得80-90重量份的陶瓷颗粒的表面涂层所需要的50-60重量份的表面活性剂的剂量；
步骤S2：将需要的表面活性剂的剂量加入包括100重量份丙酮和95重量份的乙酸乙酯(优选为2-丁乙氧基的乙酸乙酯)的混合溶剂并且通过搅拌机充分搅拌10-15分钟后获得第一表面活性剂；
步骤S3：将第一表面活性剂进行称重并且通过误差处理(查看第一表面活性剂的重量是否与80-90重量份的陶瓷颗粒相匹配，因为在操作过程中可能会有一定的误差，从而进行误差处理)后加入80-90重量份的陶瓷颗粒，以获得第一中间物；
步骤S4：将第一中间物在行星式球磨机磨14-18小时后获得第二中间物(以使得表面活性剂的数量被最小化，铣磨有效地打破了陶瓷颗粒粉末中任何可能的团聚体)；
步骤S5：将100重量份的铁电聚合物与99-101重量份的二甲基甲酰胺进行溶解，以获得第一溶解液并且将第一溶解液加入第二中间物后在行星式球磨机磨15-16小时后获得第三中间物；
步骤S6：将第三中间物在蒸发机中蒸发多余的溶剂来获得预设的适合丝网印刷的粘度，以获得第四中间物；
步骤S7：将完成冲边的第四中间产物置于质检机中以进行自动筛选，从而获得自动筛除缺陷后的第五中间产物；
步骤S8：将完成自动筛选的第五中间产物依次经由人工检查，从而获得二次人工筛除缺陷后的第六中间产物。
具体的是，还包括步骤S9：
步骤S9：将完成筛选的第六中间产物置于包装机中以进行包装处理，从而获得每箱指定数量的用于柔性传感器的压电基材的成品包装。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的行星式球磨机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，其特征在于，包括作为基质材料的铁电聚合物、作为填料的陶瓷颗粒、作为电极材料的银油墨和作为铁电聚合物的表面活性剂。
2.一种用于柔性传感器的压电基材，用于柔性传感器的打印，其特征在于，包括以下以重量份数计的原料：
作为基质材料的铁电聚合物100重量份；
作为填料的陶瓷颗粒80-90重量份；
作为电极材料的银油墨20-30重量份；
作为铁电聚合物的表面活性剂50-60重量份。
3.根据权利要求2所述的一种用于柔性传感器的压电基材，其特征在于，所述铁电聚合物为铁电共聚物P。
4.根据权利要求3所述的一种用于柔性传感器的压电基材，其特征在于，表面活性剂包括羧酸酐官能团。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于柔性传感器的压电基材的一种用于柔性传感器的压电基材制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：根据陶瓷颗粒的比表面积和表面活性剂的重复单元计算获得80-90重量份的陶瓷颗粒的表面涂层所需要的50-60重量份的表面活性剂的剂量；
步骤S2：将需要的表面活性剂的剂量加入包括100重量份丙酮和95重量份的乙酸乙酯的混合溶剂并且通过搅拌机充分搅拌10-15分钟后获得第一表面活性剂；
步骤S3：将第一表面活性剂进行称重并且通过误差处理后加入80-90重量份的陶瓷颗粒，以获得第一中间物；
步骤S4：将第一中间物在行星式球磨机磨14-18小时后获得第二中间物；
步骤S5：将100重量份的铁电聚合物与99-101重量份的二甲基甲酰胺进行溶解，以获得第一溶解液并且将第一溶解液加入第二中间物后在行星式球磨机磨15-16小时后获得第三中间物；
步骤S6：将第三中间物在蒸发机中蒸发多余的溶剂来获得预设的适合丝网印刷的粘度，以获得第四中间物；
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6.根据权利要求5所述的一种用于柔性传感器的压电基材制造工艺，其特征在于，还包括步骤S9：
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