[发明专利]冲击波传感器的制备方法及冲击波传感器

说明书

一种冲击波传感器的制备方法及冲击波传感器，该方法包括：制备PVDF原溶液，以及制备带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液；使PVDF原溶液形成PVDF基层，通过喷墨打印工艺，使带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液形成设置于PVDF基层两个表面上的第一电极图案层及第二电极图案层，以形成PVDF材料基体，两个电极图案层内的改性分子与PVDF之间均形成带电荷的交联网络；在两个电极图案层上施加带有电荷的电极催化剂溶液，电极催化剂溶液所带电荷的种类与混合溶液中的电荷的种类相反；对PVDF材料基体进行化学镀处理，以使第一电极图案层及第二电极图案层上形成电极；将PVDF压电材料中的电极图案分别通过引线引出。该冲击波传感器的两个电极间能够具有较好地信号传输性能。

技术领域

本发明涉及柔性技术领域，尤其是一种冲击波传感器的制备方法及冲击波传感器。

背景技术

PVDF(聚偏氟乙烯，polyvinylidene fluoride)材料因其具有很好的压电活性，广泛地应用于冲击波传感器内。依据PVDF材料制作的冲击波传感器包括PVDF材料层及设置于PVDF材料层两个表面上的电极阵列。在制作冲击波传感器时，需要在PVDF材料层的两个表面上粘贴电极阵列，或者在PVDF材料层上电镀电极后，通过蚀刻形成电极阵列，然而，上述的方式值得的传感器中，电极层与PVDF材料层至今会形成明显的连接界面，该连接界面会影响压电性能，且制作步骤较为繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种冲击波传感器的制备方法及冲击波传感器，该冲击波传感器的两个电极间能够具有较好地信号传输性能。

本发明提供了一种PVDF压电材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：制备PVDF原溶液，以及制备带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液；

S2：使所述PVDF原溶液形成PVDF基层，通过喷墨打印工艺，使所述带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液形成第一电极图案层及第二电极图案层，并使所述第一电极图案层及所述第二电极图案层分别位于所述PVDF基层的两个表面上，以形成PVDF材料基体，在形成所述PVDF基体时，使所述第一电极图案层及所述第二电极图案层内的改性分子与PVDF形成带电荷的交联网络；

S3：在所述第一电极图案层及第二电极图案层上施加带有电荷的电极催化剂溶液，所述电极催化剂溶液所带电荷的种类与改性分子及PVDF的混合溶液中的电荷的种类相反；

S4：对施加有带电荷的催化剂溶液的PVDF材料基体进行化学镀处理，以使所述第一电极图案层及所述第二电极图案层上形成电极；

S5：将所述PVDF压电材料中的所述第一电极图案层及所述第二电极图案层分别通过引线引出。

进一步地，在S1步骤中，所述带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液中的电荷由改性分子引入混合溶液。

进一步地，所述改性分子所带电荷为正电荷或负电荷，所述带正电荷的改性分子包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，所述带负电荷的改性分子包括二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯、2-(磷酰氧基)乙基丙烯酸酯或2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯。

进一步地，在S1步骤中，该方法还包括在所述带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液中加入使所述改性分子与所述PVDF形成交联网络的引发剂。

进一步地，在所述带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液中，以质量百分比计，所述PVDF含量为5-25wt％，所述改性分子含量为0.5-5wt％，所述引发剂含量为0.002-0.02wt％。

进一步地，在形成所述第一电极图案层及所述第二电极图案层时，该步骤还包括施加与所述引发剂相适应的改性因素。

进一步地，在所述PVDF原溶液中，所述PVDF的含量为8-30wt％。