[发明专利]具有负温度系数的柔性薄膜热敏电极及其制作方法

说明书

本发明公开了具有负温度系数的柔性薄膜热敏电极及其制作方法，通过配置MXene粉末与PEDOT：PSS溶液进行混合得到混合溶液，将混合溶液进行超声处理30min后，通过真空抽滤机进行抽滤得到粘稠混合液；利用激光切割机在贴有双面胶的PET板上进行激光切割得到模具，将模具带有双面胶的一面粘到载波片上；将PMMA溶液滴入到模具中，通过鼓风烘干箱内加热烘干得到固化的PMMA基底；将PMMA基底放置到等离子清洗机中进行表面改性处理，将粘稠混合液均匀滴涂到PMMA基底上；将滴涂粘稠混合液后的PMMA基底放置到真空干燥箱内烘干成膜，取下模具即制得柔性薄膜热敏电极。

技术领域

本发明涉及热敏电极技术领域，尤其涉及具有负温度系数的柔性薄膜热敏电极及其制作方法。

背景技术

热敏电极作为敏感元件中的一种，根据其对温度的响应特性不同，可以分为正温度系数热敏电极和负温度系数热敏电极。这类电极相比普通电极来说，对温度具有很高的敏感度，当温度不同时可以表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电极的电阻随着温度的升高不断升高，而负温度系数热敏电极则相反，电阻随着温度的升高不断下降。热敏电极可广泛应用于电子原件或电路中，在温度传感器、恒温控制系统和检测电路保护上起到很大的作用。近年来，随着可穿戴器件的发展和应用需求，一种具有柔性的薄膜热敏电极在温度传感器的研究上面越来越得到重视和关注。基于柔性基底具有负温度系数的薄膜热敏电极拥有很多优势，如柔韧性好、灵敏度高、工作稳定性好等特点。

当下，合成热敏电极的材料一般可分为半导体类热敏材料、金属类热敏材料和合金类热敏材料三类，这三种材料具有较高的灵敏度、满意的重现性和稳定性，因此在实际中已经得到广泛应用。但由于这些材料一般都是金属材料或者无机非金属材料，柔韧性较差，不能满足可穿戴器件柔韧性上的要求，因此，人们开始将目光转向有机高分子材料。近年来，以PEDOT：PSS溶液所制备的薄膜电极越来越得到人们的关注。PEDOT：PSS薄膜电极柔韧性好，灵敏度较高，制备过程简单，具有负温度系数，因此在柔性传感器上具有极高的发展前景。目前，关于PEDOT：PSS薄膜电极已经有所报道，但这种电极的稳定性不高，容易受到环境湿度的影响。

发明内容

本发明为解决现有的柔性薄膜电极工作稳定性不高，易受环境湿度影响的问题，提供了具有负温度系数的柔性薄膜热敏电极及其制作方法。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

具有负温度系数的柔性薄膜热敏电极的制作方法，包括以下步骤：

S1.配置MXene粉末与PEDOT：PSS溶液进行混合得到混合溶液，将所述混合溶液进行超声处理30min后，通过真空抽滤机进行抽滤得到粘稠混合液；

S2.利用激光切割机在贴有双面胶的PET板上进行激光切割得到模具，将所述模具带有双面胶的一面粘到载波片上；

S3.将PMMA溶液滴入到所述模具中，通过鼓风烘干箱内加热烘干得到固化的PMMA基底；

S4.将所述PMMA基底放置到等离子清洗机中进行表面改性处理，将所述粘稠混合液均匀滴涂到PMMA基底上；

S5.将滴涂粘稠混合液后的PMMA基底放置到真空干燥箱内烘干成膜，取下所述模具即制得柔性薄膜热敏电极。

优选的，步骤S1中所述MXene粉末与PEDOT：PSS溶液的质量比为3:1。

优选的，步骤S1所述的通过真空抽滤机进行抽滤得到粘稠混合液采用孔径为0.45μm的滤纸。

优选的，步骤S2中所述PET板的厚度为1mm，且经激光切割得到内框为1cm×2cm的模具。

优选的，所述步骤S3具体为：将200μLPMMA溶液滴入到所述模具中，然后在鼓风烘干箱内60～70℃下加热30～40min得到固化的PMMA基底。