[发明专利]一种微型电阻式湿度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，该传感器包括有复合纤维束和导电线路，所述的复合纤维束两端与导电线路固定连接；所述的复合纤维束包括有尼龙66纳米纤维束，碳纳米管CNTs和聚乙烯醇，所述的尼龙66 纳米纤维束与碳纳米管形成复合纤维束、并在复合纤维束的表面及内部填充聚乙烯醇；所述的尼龙66纳米纤维束的直径为50~200μm、长度为0.3~3cm；所述的复合纤维束的直径为30~120μm、长度为0.3~3cm；

所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）将尼龙66颗粒加入到甲酸溶液中，加热搅拌得到纺丝溶液，然后通过静电纺丝工艺制备尼龙66纳米纤维束；

所述的尼龙66颗粒在甲酸溶液中加热搅拌的温度为60~100℃；

所述的静电纺丝工艺中，环境温度为30±5℃，湿度为40±10%RH，电压为20~35kV；

（2）取碳纳米管，将其加入到N,N-二甲基甲酰胺中，经过超声处理得到碳纳米管分散液；然后将步骤（1）制备的尼龙66纳米纤维束浸润到上述的碳纳米管分散液中，经过超声处理得到尼龙66-CNTs复合纤维束；

（3）剪取步骤（2）制备得到的尼龙66-CNTs复合纤维束，然后将其两端与导电线路连接固定；取聚乙烯醇放入去离子水中，加热搅拌得到聚乙烯醇水溶液，然后将尼龙66-CNTs复合纤维束浸润在聚乙烯醇水溶液中；

所述聚乙烯醇加入去离子水中加热搅拌时的温度为70~90℃；

（4）将步骤（3）所述复合纤维束在聚乙烯醇水溶液中浸润完成后取出，然后通过冷冻解冻或加热干燥处理，处理完成后即得到所述的微型电阻式 湿度传感器；

所述进行冷冻解冻处理时的冷冻温度为-20±0.5℃；所述解冻处理时的解冻温度为15-30℃；所述加热干燥处理时的加热温度为60±5℃。

2.根据权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的尼龙66颗粒在甲酸溶液中加热搅拌的时间为0.5~3小时；所得纺丝溶液中尼龙66的质量百分数为10~20%。

3.根据权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述碳纳米管的分散液中，碳纳米管的质量百分数为0.01~1%，超声处理得到碳纳米管分散液时，分散液温度为0~5℃、超声时间为1~2小时；尼龙66纳米纤维束在碳纳米管分散液中浸润和超声处理时，分散液温度为0~5℃、超声时间为5~20min。

4.根据权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述聚乙烯醇加入去离子水中加热搅拌时的搅拌时间为1~3小时；所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为0.1~10%。

5.根据权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述尼龙66纳米纤维束在聚乙烯醇水溶液中的浸润时间为1~10min。

6.根据权利要求1所述的微型电阻式湿度传感器的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述进行冷冻解冻处理时的冷冻时间为20±1小时，解冻处理时的解冻时间为4±1小时；所述加热干燥处理时的干燥时间为24±1小时。