[发明专利]柔性光致超声薄膜换能器及其制备方法

权利要求书

1.一种制备柔性化光致超声薄膜换能器的方法，其特征在于：所述的制备柔性化光致超声薄膜换能器的方法包括如下步骤：

第一步，制备石英玻璃衬底：

清洗石英玻璃衬底表面，将石英玻璃首先进行等离子体处理，随后浸入含氟硅烷甲苯溶液进行玻璃表面处理，实现其疏水性功能；

所述等离子体处理时间为30～300s；

含氟硅烷为1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、4-甲基-(全氟己基乙基)丙基三甲氧基硅烷中的一种；

所述含氟硅烷甲苯溶液的浓度为5vol％；

第二步，在经第一步制备的疏水性玻璃的上表面旋涂透明有机聚合物材料，并真空脱气30min，再置于100～130℃真空或惰性气体保护的条件下加热20～30min，完成固化，在疏水性的石英玻璃衬底上得到均匀厚度的透明聚合物薄膜，此薄膜即为柔性光致超声换能器的柔性基底；

所述的有机聚合物材料为聚二甲基硅氧烷溶液；

第三步，制备碳纳米管薄膜层：将碳纳米管溶液进行真空抽滤，在氧化铝无机过滤膜上得到碳纳米管滤饼，将沉积有碳纳米管滤饼的氧化铝无机过滤膜按压在第二步制备的透明聚合物薄膜上，剥离氧化铝无机过滤膜，在透明聚合物基底上得到转移有光吸收层的碳纳米管薄膜；

第四步，在碳纳米管薄膜层上旋涂聚二甲基硅氧烷聚合物，并真空脱气30min，再置于100℃～130℃真空或惰性气体保护的条件下加热20～30min完成固化，形成热弹性层；待热弹性层固化后去除玻璃基片；

所述第二步中的聚二甲基硅氧烷溶液的配制方法如下：

将聚二甲基硅氧烷与固化剂以10:1质量比混合得到混合溶液，并对其超声水浴法处理5min；对混合溶液真空脱气30min以除去混合溶液中的气泡。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二步中的透明聚合物薄膜厚度为1mm。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的第三步中，所述碳纳米管溶液为采用有机溶剂分散处理过的碳纳米管溶液，所述的碳纳米管溶液中碳纳米管外径小500nm。

4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的第三步中所述的碳纳米管溶液中碳纳米管外径小100nm。

5.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为甲苯或二甲苯或氯仿或邻二甲苯。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的第二步中的惰性气体为氮气或氩气或氦气。

7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用所述的制备方法制备的超声薄膜换能器包括柔性基底(120)、光吸收层(130)和热弹性层(140)；柔性基底(120)、光吸收层(130)、热弹性层(140)自下至上依次布置；

所述柔性基底(120)为透明聚二甲基硅氧烷聚合物；

所述光吸收层(130)为碳纳米管；

所述热弹性层(140)为聚二甲基硅氧烷聚合物。