[发明专利]柔性温度传感材料及其制备方法、柔性温度传感器

说明书

本发明涉及温度传感器技术领域，具体而言，涉及柔性温度传感材料及其制备方法、柔性温度传感器。所述的制备方法包括如下步骤：将经过等离子处理的复合无纺布浸入还原氧化石墨烯和碳纳米管的混合溶液中，对所述混合溶液超声处理，取出所述复合无纺布，干燥后得到所述柔性温度传感材料。采用超声焊接法将复合无纺布浸入还原氧化石墨烯和碳纳米管的混合溶液中超声处理，得到负载均匀的基于石墨烯‑碳纳米管的柔性温度传感材料。并采用等离子处理法对复合无纺布进行亲水改性，以提高复合无纺布对石墨烯和碳纳米管的负载能力。使得所制备的柔性温度传感材料内部的导电网络结构稳定，从而提高了柔性温度传感材料的精度、灵敏度和稳定性。

技术领域

本发明涉及温度传感器技术领域，具体而言，涉及柔性温度传感材料及其制备方法、柔性温度传感器。

背景技术

温度作为一个基本的物理参数，为了检测人体生理活动，在不同的时间空间是可变的，例如在人体和环境之间的热传递。精准而实时检测温度变化，而不考虑复杂环境下大形变，这都为构建智能医疗系统提供可能性。

传统的温度传感器大多采用金属和半导体材料制备而成，它们的性能较为稳定，应用也较为广泛。但是，由金属和半导体材料制成的温度传感器不仅过于笨重，不够轻巧，难与皮肤贴合，若是应用在柔性领域较为困难。

柔性温度传感器采用柔性材料制备而成，其具有结构灵活，可任意弯曲、拉伸甚至折叠的优点，被广泛应用于人体运动检测、电子皮肤、医疗监护以及结构健康监测等方面。然而，现有技术中的柔性温度传感器存在精度和灵敏度低，稳定性差等问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种柔性温度传感材料的制备方法，采用超声焊接法将复合无纺布浸入还原氧化石墨烯和碳纳米管的混合溶液中超声处理，得到负载均匀的基于石墨烯-碳纳米管的柔性温度传感材料。并采用等离子处理法对复合无纺布进行亲水改性，以提高复合无纺布对石墨烯和碳纳米管的负载能力。使得所制备的柔性温度传感材料内部的导电网络结构稳定，从而提高了柔性温度传感材料的精度、灵敏度和稳定性。

本发明的第二目的在于提供一种柔性温度传感材料，通过采用包括依次连接的PET无纺布、木浆无纺布和PET无纺布的具有三明治结构的复合无纺布，在提高了柔性温度传感材料的柔性和贴合性的同时，还提高了柔性温度传感材料的耐高温性、弹性、耐磨性和机械强度。

本发明的第三目的在于提供一种柔性温度传感器，这种柔性温度传感器不仅具有较好的柔性、贴合性、亲肤性、弹性、耐高温性、耐磨性和机械强度，还具有较高的精度、灵敏度和稳定性，可广泛推广使用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种柔性温度传感材料的制备方法，包括如下步骤：

将经过等离子处理的复合无纺布浸入还原氧化石墨烯和碳纳米管的混合溶液中，对所述混合溶液超声处理，取出所述复合无纺布，干燥后得到所述柔性温度传感材料。

本发明提供的柔性温度传感材料的制备方法，采用超声焊接法，通过将复合无纺布浸入还原氧化石墨烯和碳纳米管的混合溶液中进行超声，得到了负载均匀的基于石墨烯-碳纳米管的柔性温度传感材料。并且，通过采用等离子处理法对复合无纺布进行亲水改性，提高了复合无纺布对石墨烯和碳纳米管的负载能力。使得所制备的柔性温度传感材料内部的导电网络结构稳定，从而提高了柔性温度传感材料的精度、灵敏度和稳定性。

优选的，所述等离子处理的气体流量为200～220sccm，功率为200～220W。

本发明通过将复合无纺布进行等离子处理，使复合无纺布表面的氢键被氧键所替代，形成大量的自由价电子，这些电子可以增强复合无纺布与还原氧化石墨烯和碳纳米管的结合能力。