[发明专利]复合导电材料、应变传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种应变传感器，其特征在于，所述应变传感器包括柔性基底层、应变过渡层和导电层，沿所述柔性基底层至所述导电层的方向，所述柔性基底层、所述应变过渡层和所述导电层依次层叠设置；其中，所述导电层包括导电体，形成所述导电体的材料包括复合导电材料；

其中，所述复合导电材料包括如下按照重量百分数计的组分：

离子液体 1%-10%；

导电填料 7.9%-22%；

余量为硅橡胶；

其中，所述应变过渡层开设有镂空分形图案；

所述应变过渡层的厚度为0.05mm-0.6mm；所述柔性基底层的厚度为0.2mm-0.6mm；

形成所述应变过渡层的材料包括硅橡胶；其中，在所述柔性基底层和导电层之间设置所述应变过渡层，具有耗散应变的效果，且所述应变过渡层的结构使所述应变传感器的拉伸应变性能上升至960%。

2.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述导电层的厚度为0.1mm-1mm；和/或

所述导电体的厚度为0.1mm-0.9mm；和/或

形成所述柔性基底层的材料包括硅橡胶。

3.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述导电层还包括导电纳米材料层和离子溅射膜层，沿所述应变过渡层至所述导电层的方向，所述导电体、所述导电纳米材料层和所述离子溅射膜层依次层叠设置。

4.根据权利要求3所述的应变传感器，其特征在于，所述导电纳米材料层的厚度为1μm-100μm；和/或

所述离子溅射膜层的厚度为1nm-10nm；和/或

形成所述导电纳米材料层的材料选自金属导电纳米材料、碳纳米材料中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应变传感器，其特征在于，所述导电层开设有镂空分形图案。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的应变传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别制备柔性基底层、应变过渡层、导电层；所述导电层包括导电体，形成所述导电体的材料包括复合导电材料；

沿所述柔性基底层至所述导电层的方向，将所述柔性基底层、所述应变过渡层和所述导电层依次叠加组装，得到应变传感器；

其中，所述复合导电材料包括如下按照重量百分数计的组分：

离子液体 1%-10%；

导电填料 7.9%-22%；

余量为硅橡胶。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将所述应变过渡层开设镂空分形图案的步骤，包括：

提供第一掩模板，所述第一掩模板上设置有第一镂空分形图案；

取所述第一掩模板置于所述柔性基底层的表面，将用于形成应变过渡层的材料填充到所述第一镂空分形图案中，经固化处理，得到开设有镂空分形图案的应变过渡层；

和/或

所述制备方法还包括将所述导电层开设镂空分形图案的步骤，包括：

提供第二掩膜板，所述第二掩膜板上设置有第二镂空分形图案；

取所述第二掩模板置于所述应变过渡层上，将所述复合导电材料填充到所述第二镂空分形图案中；

在所述第二掩模板的表面涂覆导电纳米材料的分散液，经固化处理，移除所述第二掩模板，得到开设有镂空分形图案的导电体和导电纳米材料层；

在所述导电纳米材料层表面进行离子溅射镀膜处理，得到离子溅射膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述导电纳米材料层表面进行离子溅射镀膜处理的步骤中，所述离子溅射镀膜处理的方法包括：提供第三掩模板遮挡所述应变过渡层和所述柔性基底层，然后在离子溅射装置中，以1mA-10mA的电流在所述导电纳米材料层表面进行镀膜，所述镀膜的时间为5s-30s，溅射次数为2-10次；其中，所述第三掩模板上设置有第三镂空分形图案，且所述第三镂空分形图案与所述第二镂空分形图案一致；和/或

所述第一掩模板的厚度为0.05mm-0.6mm；和/或

所述第二掩模板的厚度为0.1mm-0.9mm；和/或

所述固化处理的温度为15℃-200℃，所述固化处理的时间为1min-24h。