[发明专利]电容式柔性应变传感器及制备方法

权利要求书

1.一种电容式柔性应变传感器，其特征在于，包括：导电极板、介电层、电极板导线以及封装层；

所述导电极板的层数大于或者等于三层；

所述介电层、电极板导线以及封装层设置于导电极板之间；

所述导电极板包括：中间层电极板、外层电极板；

所述中间层电极板与外层电极板的极性相反；

所述中间层电极板的面积小于或者等于外层电极板。

2.根据权利要求1所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述导电极板采用弹性材料。

3.根据权利要求2所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述导电极板采用银纤维弹性针织织物。

4.根据权利要求1所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述中间介电层采用ecoflex硅橡胶。

5.根据权利要求4所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述中间介电层采用添加介电填料的ecoflex硅橡胶。

6.根据权利要求2所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述导电极板包括：橡胶基体、导电填料；

所述导电填料加入到橡胶基体；

所述导电填料采用以下任意一种填料：

-碳系填料；

-金属粉；

-金属包覆型粉料。

7.根据权利要求6所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述导电填料的尺寸级别采用纳米尺寸级别或者微米尺寸级别；

所述微米尺寸级别的导电填料采用以下任意一种类型：

-纤维状；

-片状；

-球形。

8.根据权利要求1所述的电容式柔性应变传感器，其特征在于，所述导电极板的层数为三层以上的奇数；

每两个相邻的导电极板的正负极性相反。

9.一种电容式柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括：

导电电极制作步骤：将银纤维与氨纶纤维制作成导电织物；

其中，银纤维是由内芯的尼龙纤维内芯在外表镀银的制作工艺制备得到；

所述银纤维的重量比例为70％-90％之间；

所述氨纶纤维的重量比例为10％-30％之间；

预成型体制作步骤：将导电织物剪裁为两部分，分别作为外层电极板、中间层电极板；将聚氨酯热熔胶膜复合到外层电极板的织物的正面或反面；将已经复合聚氨酯热熔胶膜的织物沿中线向有胶膜的一面折叠，形成折叠结构；同时将中间层电极板的织物设置于折叠结构的中间，形成叠层预成型体；

所述外层电极板的织物能够完全包裹中间层电极板的织物；

热压成型步骤：将叠层预成型体放入平板烫压机进行热压胶合工艺，形成热压成型制品；

其中，热压温度在120-180℃之间，时间在30-120秒之间，压力0.1-0.8MPa；

导线及绝缘片加入步骤：将热压成型制品的远离折叠中线的一端的上层与中间层剥离出部分，把上层与中间层剥离部位胶层分别清理后，在原剥离的部位涂覆粘结剂，将正极导线与负极导线分别粘结到外层电极板和中间层电极板对应的电极上；同时在外层电极板、中间层电极板的剥离部位置入硬质绝缘片，之后将剥离开来的导电织物闭合并加压，按粘接剂工艺固化，使硬质绝缘片被夹在分别粘结导线的导电织物之间。

10.根据权利要求9所述的电容式柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，还包括：封装步骤：将导电织物的弹性部分采用如下材料封装：

-ecoflex硅胶；

-PDMS硅胶。