【摘 要】
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柔性压力传感器具备特有的柔性可弯折、拉伸延展性好和质量轻及高效、成本低、可大面积制备的实现工艺等优点;柔性压力传感器广泛应用于信息、医疗、能源等各个领域的科学研
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柔性压力传感器具备特有的柔性可弯折、拉伸延展性好和质量轻及高效、成本低、可大面积制备的实现工艺等优点;柔性压力传感器广泛应用于信息、医疗、能源等各个领域的科学研究和工业生产,所以对柔性压力传感器的性能研究具有重要价值。本文主要研究柔性压力传感器的制作工艺对其基本性能的影响,测试柔性压力传感器的动态压强大小响应特性、动态压强频率响应特性、灵敏度和稳定性。本文选用压电常数高、稳定性好并且具有介电性和一定弹性的锆钛酸铅(PZT)作为敏感材料制作柔性压力传感器,再搭建测试平台测试压力传感器的基本性能,为以后对柔性压力传感器更进一步的研究和应用提供一定的参考。首先,对柔性压力传感器的工作原理进行分析,设计了两种电极结构的柔性压力传感器,主要由PZT压电纳米纤维、PET基底、ITO圆形和平行形电极及聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性薄膜四部分组成。然后,设计并完善柔性压力传感器的制作工艺流程。使用静电纺丝技术制备PZT纳米纤维,调节纺丝过程中的参数改善纺丝技术;在PET基底上使用磁控溅射方法与光刻胶刻蚀技术制作出圆形和平行形两种叉指状的ITO电极;调制硅橡胶和固化剂混合物制作PDMS薄膜并旋涂在有PZT和ITO电极的PET基底上制作出柔性压力传感器。最后,测试柔性压力传感器在动态压强和动态压强频率下的输出电压,对输出结果进行分析,将两种不同结构的柔性压力传感器进行灵敏度和可靠性的比较。
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