[发明专利]一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法

说明书

本发明公开了一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法，包括以下步骤：步骤一：通过熔融水淬法制备低软化点玻璃；步骤二：通过球磨方式将玻璃磨成粉；步骤三：将溶剂、增稠剂、增塑剂、触变剂搅拌均匀制备成有机载体；步骤四：将有机载体与玻璃粉进行混合制备成玻璃浆料；步骤五：将玻璃浆料通过丝网印刷或旋涂的方式涂覆到叉指电极表面；步骤六：将叉指电极表面湿膜烘干后烧结形成玻璃釉。本发明与现有技术相比的优点在于：制备成本较低，工艺过程较为简单，烧结过程不会造成电极结构的破坏，玻璃釉形成后与叉指电极表面结合强度较高，不易脱落，同时在对叉指电极灵敏度影响较小的情况下提高了其在高温以及各种复杂环境中的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电极表面玻璃釉的制备方法技术领域，具体是指一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法。

背景技术

叉指电极作为最常用的一类周期性电极，因其易于小型化，稳态信号建立快以及信噪比较高等优点而在无损检测、微机电系统(MEMS)、电信、化学传感及生物传感等领域取得了不同程度的研究进展。常用的叉指电极通常通过在基片上沉积金属层的方法制备而成，通常基板材料为玻璃、陶瓷、石英和带有介电层的硅片等。常用的电极材料可分为贱金属和贵金属材料，其中贱金属材料包括铜和铝，贵金属材料包括银、金、铂等，有些叉指电极在制备过程中会选择采用双层金属电极结构，通常双层金属电极结构的叉指电极在靠近基板一层材料选用贱金属材料，与测量介质接触一层选用贵金属材料。然而，由于测量过程中电极表面经常需要与被测介质(如酸性、碱性或盐溶液等介质)或环境(如高温、高湿等环境)接触，从而导致金属电极表面受到生物破坏或化学破坏，使得电极灵敏度下降或直接导致电极失效，因此，通过添加保护层的方式提高叉指电极寿命有一定的必要性。

现有技术中，通常通过在电极表面覆盖一层陶瓷薄膜实现对金属电极的保护，在一篇原子层沉积Al₂O₃作为温度传感器保护层的研究中，作者采用原子层沉积的方式在叉指电极敏感层PVA表面沉积一层Al₂O₃薄膜，研究结果表明，由于PVA分子具有吸水性，未封装的传感器会吸收空气中的水分，导致传感器的敏感性和线性度下降，而利用空间大气原子层沉积的方式将Al₂O₃沉积到PVA表面后，会堵塞PVA表面的针孔，使其疏水性增加，因此沉积保护层后的传感器经过两个月的持久性测试和五十次循环测试后性能无明显下降(Kim S W,Rehman M M,Sajid M,et al.Encapsulation of polyvinyl alcohol based flexibletemperature sensor through spatial atmospheric atomic layer deposition systemto enhance its lifetime[J].Thin Solid Films,2019,673:44-51.)。然而，在叉指电极表面沉积陶瓷层的方法存在一个主要的问题是保护层制备成本较高，使用设备较为复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法，制备成本较低，工艺过程较为简单，同时提高叉指电极使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：通过熔融水淬法制备低软化点玻璃；

步骤二：通过球磨方式将玻璃磨成粉；

步骤三：将溶剂、增稠剂、增塑剂、触变剂搅拌均匀制备成有机载体；

步骤四：将有机载体与玻璃粉进行混合制备成玻璃浆料；

步骤五：将玻璃浆料通过丝网印刷或旋涂的方式涂覆到叉指电极表面；

步骤六：将叉指电极表面湿膜烘干后烧结形成玻璃釉。