[发明专利]一种电容式压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种电容式压力传感器，由绝缘层和两片包含电极的衬底组成，所述绝缘层位于两层电极之间，其特征在于，所述绝缘层为多孔性弹性薄膜，该多孔性弹性薄膜为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或铂催化硅胶和发泡材料混合后经加热固化后形成。

2.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于，所述发泡材料为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、甲苯磺酰肼、氧化双肋、碳酸氢钠或碳酸氢铵。

3.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或铂催化硅胶与发泡材料的混合比例在10:1-10:3之间。

4.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于，所述电极为石墨烯、石墨、炭黑、单壁和多壁碳纳米管、金属、金属氧化物、金属纳米线或金属及金属氧化物纳米颗粒，所述金属为金、银、铜、铝或镍，所述金属氧化物为氧化铟锡或氟掺杂锡氧化物。

5.根据权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于，所述衬底为玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷或聚氨基甲酸酯。

6.一种权利要求1所述的电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水对衬底进行超声清洗，清洗后干燥，采用氧等离子体或紫外光/臭氧处理该衬底表面；

2)采用真空蒸镀、磁控溅射、旋涂、喷涂、刮涂或凹版印刷的方式在衬底上制备电极；

3)将两片包含电极的衬底贴合到作为绝缘层的多孔性弹性薄膜的上下两侧，得到所需的电容式压力传感器；其中电极和多孔性弹性薄膜相接触，衬底在最外侧。

7.根据权利要求6所述的电容式压力传感器的制备方法，其特征在于，所述多孔性弹性薄膜的制备方法包括以下步骤：

1)分别称取聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或铂催化硅胶和发泡材料并将两者混合均匀，混合比例为10:1-10:3；

2)将PET薄膜放置于平整的底板上，PET薄膜两侧设置高度一致的垫片，将均匀混合的聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或铂催化硅胶和发泡材料倒于PET薄膜上；

3)将另一张PET薄膜覆盖到混合的聚二甲基硅氧烷、聚氨酯或铂催化硅胶和发泡材料上，用玻璃棒或金属棒在PET薄膜表面滚动或推动，使材料均匀分布于两层PET薄膜中；

4)用表面平整的盖板覆盖在顶上的PET薄膜之上，固定底板和盖板之间的相对位置和高度，然后将其整体转移至加热台上加热，加热过程中发泡材料产生气体同时伴随热固化弹性材料固化，形成多孔结构的多孔性弹性薄膜。