柔性温度传感材料及其制备方法、柔性温度传感器与流程

文档序号:26142192发布日期:2021-08-03 14:26阅读:150来源:国知局
柔性温度传感材料及其制备方法、柔性温度传感器与流程
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。技术实现要素: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。更优选的,所述等离子处理的气体流量为205~215sccm,还可以选择207sccm、209sccm、212sccm或214sccm。更优选的,所述等离子处理的功率为205~215w,还可以选择207w、209w、212w或214w。优选的,所述等离子处理的气体包括氧气、氮气和氩气中的一种,更优选为氧气。采用氧气等离子处理可以进一步提高复合无纺布表面活性。优选的,所述等离子处理的时间为0.5~10min,更优选为1~5min;还可以选择2min、3min或4min。优选的,所述等离子处理之前,还包括依次采用丙酮、乙醇和水对所述复合无纺布进行清洗的步骤。优选的,所述清洗的步骤具体包括:将所述复合无纺布依次浸入丙酮、无水乙醇和去离子水中,超声20~40min,优选的超声时间为25~35min,还可以选择27min、29min、32min或34min。优选的,所述超声的功率为60~70w。将复合无纺布浸入丙酮、乙醇和水中进行超声处理,能够除去生产和运输过程中产生的油污和杂质。优选的,所述超声处理的频率为20~40khz,更优选为25~35khz;还可以选择23khz、27khz、29khz、31khz、33khz或37khz。优选的,所述超声的时间为30~90min,更优选为40~80min;还可以选择35min、42min、45min、48min、54min、57min、60min、65min、69min、75min、77min、82min或86min。优选的,所述复合无纺布包括依次连接的pet无纺布、木浆无纺布和pet无纺布。本发明提供的木浆无纺布具有良好的吸水性和柔软性。本发明提供的pet无纺布具有价格低廉,耐高温和耐磨性好,弹性和机械强度高等优点。本发明通过在具有良好柔软性的木浆纤维水刺无纺布的两侧分别固定价格低廉、耐高温好、耐磨性好、弹性好、机械强度大的pet无纺布层,制成了三明治结构的复合无纺布,在提高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。优选的,所述复合无纺布采用水刺技术进行加固缠结。所述的水刺技术是一种独特的非织造加工技术。本发明通过水刺技术将pet无纺布和木浆无纺布相互缠结、抱合,提高了纤网的牢固度,进而提高了复合无纺布的机械强度。优选的,所述混合溶液中还包括表面活性剂。本发明提供的表面活性剂可以显著降低混合液的表面张力,提高固、液之间的浸润程度。优选的,所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸和十二烷基硫酸钠中的至少一种,更优选为聚乙烯吡咯烷酮。本发明提供的聚乙烯吡咯烷酮是一种非离子型高分子化合物,将其加入还原氧化石墨烯和碳纳米管的混合液中,能够显著降低混合液的表面张力,进一步提高固、液之间的浸润程度,进而提高还原氧化石墨烯和碳纳米管负载量。优选的,所述混合溶液中,所述还原氧化石墨烯和所述碳纳米管的质量比为1:1~3:1,更优选为1.5:1~2.5:1。采用上述范围的质量比,可以进一步提高柔性温度传感材料的精度、灵敏度和稳定性。优选的,所述还原氧化石墨烯的质量浓度为1~10g/l,更优选为2~6g/l;还可以选择1.2g/l、1.4g/l、1.6g/l、1.7g/l、1.8g/l、1.9g/l、2.1g/l、2.2g/l、2.3g/l、2.4g/l、2.5g/l、2.7g/l、2.9g/l、3.2g/l、3.5g/l、3.8g/l、4.1g/l、4.5g/l、5g/l、7g/l、8g/l或9g/l。优选的,所述碳纳米管的质量浓度为0.5~10g/l,更优选为1~5g/l;还可以选择0.7g/l、0.8g/l、0.9g/l、1.1g/l、1.2g/l、1.3g/l、1.5g/l、1.7g/l、1.9g/l、2.1g/l、2.5g/l、2.9g/l、3.5g/l、4g/l、4.6g/l、6g/l、7g/l或8g/l。采用上述范围的质量浓度,能够进一步提高柔性温度传感材料的精度、灵敏度和稳定性。优选的,包括还原氧化石墨烯、碳纳米管和表面活性剂的混合溶液的制备方法具体包括:将还原氧化石墨烯、碳纳米管和水混合超声20~40min,然后向其中加入表面活性剂,继续超声20~40min。优选的,在所述干燥后得到所述柔性温度传感材料的步骤中,所述干燥的温度为60~80℃,更优选为65~75℃;所述干燥的时间为2~4h,更优选为2.5~3.5h。优选的,所述碳纳米管为多壁碳纳米管。本发明提供的多壁碳纳米管具有良好的导电性和机械性能,并且,成本更低。优选的,所述碳纳米管的管径为15~25nm,更优选为17~23nm,还可以选择19nm、20nm或22nm。采用上述管径范围的碳纳米管,不仅导电性能好,而且在超声的过程中易于分散均匀。优选的,所述还原氧化石墨烯的制备方法具体包括以下步骤:在溶液环境中,采用还原剂对氧化石墨烯进行还原,得到所述还原氧化石墨烯。本发明将氧化石墨烯进行还原,可以得到导电性能好的还原氧化石墨烯。优选的,所述还原剂包括柠檬酸钠、连二亚硫酸钠和维生素c中的至少一种,更优选为柠檬酸钠。柠檬酸钠的还原性更好,并且原料绿色无污染。优选的,所述氧化石墨烯与所述柠檬酸钠的质量比为1:15~1:25,更优选为1:17~1:23。优选的,所述还原的过程,具体包括以下步骤:在85~95℃的油浴中反应10~14h。更优选的,所述油浴的温度为87~93℃,还可以选择89℃、91℃、93℃或94℃;所述反应的时间为11~13h,还可以选择12h。在特定温度的油浴中进行还原反应,可以避免高温下采用水浴方法导致的水分沸腾蒸发的问题。优选的,在所述还原的过程中,以800~1000r/min的转速对溶液进行搅拌,更优选的转速为850~950r/min,还可以选择870r/min、890r/min、910r/min、925r/min或940r/min。优选的,制备还原氧化石墨烯的过程中,在加入还原剂之前,还包括如下步骤:将氧化石墨烯和水混合,在频率为30~60khz的条件下超声1~4h。更优选的,所述频率为40~50khz,还可以选择41khz、43khz、45khz和47khz;所述超声的时间为2~3h,还可以选择2.5h。采用所述超声有利于物料混合均匀。优选的,制备还原氧化石墨烯的过程中,在所述采用还原剂对氧化石墨烯进行还原之后,还包括以下步骤:将还原反应后得到的产物进行水洗、离心处理,然后干燥,磨粉。优选的,所述干燥的温度为55~65℃,还可以选择56℃、58℃、60℃、62℃或64℃;所述干燥的时间为4~6h,还可以选择4.5h、5h或5.5h。一种柔性温度传感材料,由如上所述的柔性温度传感材料的制备方法制得。本发明提供的柔性温度传感材料,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。一种柔性温度传感器,包括依次连接的第一绝缘层、敏感层和第二绝缘层,所述敏感层连接有电极层。其中,所述敏感层包括所述的柔性温度传感材料。优选的,所述电极层包括铜、银和导电胶中的至少一种。更优选的,所述电极层为铜,例如铜箔和铜线。所述铜箔将铜线贴附在传感器上,更有利于提高贴合性、精度、灵敏度、稳定性和使用寿命。优选的,所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的材料包括pet和/或pvc。柔性温度传感材料对湿度、气体等有一定的敏感作用,本发明提供的第一绝缘层和第二绝缘层,可以有效避免湿度、气体等的影响,提高柔性温度传感器的精度、灵敏度和稳定性。本发明提供的柔性温度传感器,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,而且具有较高的精度、灵敏度和稳定性,可广泛推广使用。与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)本发明提供了一种柔性温度传感材料的制备方法,所述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进行超声处理,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。(2)本发明提供了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。(3)本发明提供了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。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明提供的柔性温度传感器的结构示意图;图2为本发明实施例1提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图3为本发明实施例2提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图4为本发明实施例3提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图5为本发明实施例4提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图6为本发明实施例5提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图7为本发明对比例1提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图8为本发明对比例2提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图9为本发明对比例3提供的柔性温度传感材料的扫描电镜图;图10为本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器在不同温度条件下稳定性测试图;图11为本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器的响应时间测试图;图12为本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器的热学性能对比图;图13为本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器的重复性测试图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。如图1所示,为柔性温度传感器的结构示意图。所述的柔性温度传感器自上而下依次包括第一绝缘层1、敏感层2和第二绝缘层3。所述敏感层2的两端分别连接有电极层4。敏感层2包括柔性温度传感材料。本发明以下各实施例中的复合无纺布为通过水刺技术加固缠结形成的具有三明治结构的无纺布,由依次连接的pet无纺布层、木浆无纺布层和pet无纺布层组成。本发明以下各实施例中的氧化石墨烯为苏州碳丰石墨烯科技有限公司购买的。本发明以下各实施例中的碳纳米管为亦丰科技有限公司购买的管径为20nm的多壁碳纳米管。本发明以下各实施例中的超声波清洗机的型号为cr-020s。实施例1本实施例的柔性温度传感材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将复合无纺布依次浸入丙酮、无水乙醇和去离子水中,用超声波清洗机超声20min,然后将清洗好的复合无纺布放入等离子去胶机中进行氧气等离子处理,氧气等离子处理的气体流量为200sccm,功率为200w,处理时间为1min,得到经过等离子处理的复合无纺布;(2)将50mg氧化石墨烯和100ml去离子水混合超声2h,超声的频率为30khz,然后加入1g柠檬酸钠进行还原反应,在800r/min的转速下进行搅拌,在90℃的油浴中反应12h,取出还原产物后进行水洗、离心处理,然后在60℃干燥5h,磨粉,得到还原氧化石墨烯;(3)将80mg还原氧化石墨烯和40mg碳纳米管与40ml水混合超声20min,然后向其中加入23mg聚乙烯吡咯烷酮,超声20min后,加入处理后的复合无纺布,得到混合溶液,将经过等离子处理的复合无纺布浸入混合溶液中,超声30min,取出复合无纺布,洗涤3次,在70℃干燥3h,得到柔性温度传感材料。其中,采用超声波清洗机进行超声的过程中,超声的功率为60w,频率为30khz。本实施例的柔性温度传感器,包括依次连接的第一绝缘层、敏感层和第二绝缘层,敏感层包括柔性温度传感材料,敏感层的两端分别连接有电极层,电极层为铜箔和铜线,第一绝缘层和第二绝缘层的材料为pet胶带。实施例2本实施例的柔性温度传感材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将复合无纺布依次浸入丙酮、无水乙醇和去离子水中,用超声波清洗机超声25min,然后将清洗好的复合无纺布放入等离子去胶机中进行氮气等离子处理,氮气等离子处理的气体流量为210sccm,功率为220w,处理时间为0.5min,得到经过等离子处理的复合无纺布;(2)将50mg氧化石墨烯和100ml去离子水混合超声3h,超声的频率为40khz,然后加入1g柠檬酸钠进行还原反应,在850r/min的转速下进行搅拌,在85℃的油浴中反应10h,取出还原产物后进行水洗、离心处理,然后在55℃干燥6h,磨粉,得到还原氧化石墨烯;(3)将40mg还原氧化石墨烯和40mg碳纳米管与40ml水混合超声25min,然后向其中加入20mg聚乙烯吡咯烷酮,超声25min后,加入处理后的复合无纺布,得到混合溶液,将经过等离子处理的复合无纺布浸入混合溶液中,超声60min,取出复合无纺布,洗涤3次,在60℃干燥3.5h,得到柔性温度传感材料。其中,采用超声波清洗机进行超声的过程中,超声的功率为65w,频率为35khz。本实施例的柔性温度传感器,包括依次连接的第一绝缘层、敏感层和第二绝缘层,敏感层包括柔性温度传感材料,敏感层的两端分别连接有电极层,电极层为银丝,第一绝缘层和第二绝缘层的材料为pvc胶带。实施例3本实施例的柔性温度传感材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将复合无纺布依次浸入丙酮、无水乙醇和去离子水中,用超声波清洗机超声35min,然后将清洗好的复合无纺布放入等离子去胶机中进行氮气等离子处理,氮气等离子处理的气体流量为220sccm,功率为210w,处理时间为3min,得到经过等离子处理的复合无纺布;(2)将50mg氧化石墨烯和100ml去离子水混合超声4h,超声的频率为50khz,然后加入1g柠檬酸钠进行还原反应,在900r/min的转速下进行搅拌,在95℃的油浴中反应13h,取出还原产物后进行水洗、离心处理,然后在65℃干燥4h,磨粉,得到还原氧化石墨烯;(3)将60mg还原氧化石墨烯和40mg碳纳米管与40ml水混合超声30min,然后向其中加入25mg聚乙烯吡咯烷酮,超声30min后,得到混合溶液,将经过等离子处理的复合无纺布浸入混合溶液中,超声40min,取出复合无纺布,洗涤3次,在80℃干燥2.5h,得到柔性温度传感材料。其中,采用超声波清洗机进行超声的过程中,超声的功率为70w,频率为40khz。本实施例的柔性温度传感器,包括依次连接的第一绝缘层、敏感层和第二绝缘层,敏感层包括柔性温度传感材料,敏感层的两端分别连接有电极层,电极层为导电胶,第一绝缘层的材料为pvc胶带,第二绝缘层的材料为pet胶带。实施例4本实施例的柔性温度传感材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将复合无纺布依次浸入丙酮、无水乙醇和去离子水中,用超声波清洗机超声40min,然后将清洗好的复合无纺布放入等离子去胶机中进行氩气等离子处理,氧气等离子处理的气体流量为205sccm,功率为215w,处理时间为5min,得到经过等离子处理的复合无纺布;(2)将50mg氧化石墨烯和100ml去离子水混合超声1h,超声的频率为60khz,然后加入0.75g柠檬酸钠进行还原反应,在950r/min的转速下进行搅拌,在87℃的油浴中反应14h,取出还原产物后进行水洗、离心处理,然后在58℃干燥5h,磨粉,得到还原氧化石墨烯;(3)将100mg还原氧化石墨烯和40mg碳纳米管与40ml水混合超声40min,然后向其中加入22mg聚乙烯吡咯烷酮,超声40min后,加入处理后的复合无纺布,得到混合溶液,将经过等离子处理的复合无纺布浸入混合溶液中,超声90min,取出复合无纺布,洗涤2次,在67℃干燥4h,得到柔性温度传感材料。其中,采用超声波清洗机进行超声的过程中,超声的功率为67w,频率为20khz。本实施例的柔性温度传感器,包括依次连接的第一绝缘层、敏感层和第二绝缘层,敏感层包括柔性温度传感材料,敏感层的两端分别连接有电极层,电极层为铜箔和铜线,第一绝缘层和第二绝缘层的材料为pet胶带。实施例5本实施例的柔性温度传感材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将复合无纺布依次浸入丙酮、无水乙醇和去离子水中,用超声波清洗机超声30min,然后将清洗好的复合无纺布放入等离子去胶机中进行氩气等离子处理,氧气气等离子处理的气体流量为218sccm,功率为210w,处理时间为10min,得到经过等离子处理的复合无纺布;(2)将50mg氧化石墨烯和100ml去离子水混合超声2h,超声的频率为45khz,然后加入1.25g柠檬酸钠进行还原反应,在1000r/min的转速下进行搅拌,在92℃的油浴中反应11h,取出还原产物后进行水洗、离心处理,然后在63℃干燥4h,磨粉,得到还原氧化石墨烯;(3)将120mg还原氧化石墨烯和40mg碳纳米管与40ml水混合超声25min,然后向其中加入24mg聚乙烯吡咯烷酮,超声34min后,加入处理后的复合无纺布,得到混合溶液,将经过等离子处理的复合无纺布浸入混合溶液中,超声80min,取出复合无纺布,洗涤4次,在73℃干燥2h,得到柔性温度传感材料。其中,采用超声波清洗机进行超声的过程中,超声的功率为63w,频率为25khz。本实施例的柔性温度传感器,包括依次连接的第一绝缘层、敏感层和第二绝缘层,敏感层包括柔性温度传感材料,敏感层的两端分别连接有电极层,电极层为银箔和银线,第一绝缘层和第二绝缘层的材料为pvc胶带。对比例1本对比例的柔性温度传感材料的制备方法与实施例1基本相同,区别仅在于,在步骤(3)中,不添加碳纳米管,并将还原氧化石墨烯的质量替换为120mg,保持负载材料的总量与实施例1相同。本对比例的柔性温度传感器与实施例1基本相同,区别仅在于,将实施例1中的柔性温度传感材料替换为本对比例制备得到的柔性温度传感材料。对比例2本对比例的柔性温度传感材料的制备方法与实施例1基本相同,区别仅在于,在步骤(3)中,不添加聚乙烯吡咯烷酮。本对比例的柔性温度传感器与实施例1基本相同,区别仅在于,将实施例1中的柔性温度传感材料替换为本对比例制备得到的柔性温度传感材料。对比例3本对比例的柔性温度传感材料的制备方法与实施例1基本相同,区别仅在于,删除步骤(2),并且,将步骤(3)中的还原氧化石墨烯替换为氧化石墨烯,但保持其用量不变,仍为80mg。本对比例的柔性温度传感器与实施例1基本相同,区别仅在于,将实施例1中的柔性温度传感材料替换为本对比例制备得到的柔性温度传感材料。试验例1对本发明实施例1~5和对比例1~3制备得到的柔性温度传感材料进行扫描电镜分析,结果如图2~图9所示。从图2~图6可以看出,本发明实施例1~实施例5制备得到的柔性温度传感材料的微观结构为一维和二维桥连形成的导电网络,这种导电网络结构稳定。从图7~图9可以看出,对比例1(图7)和对比例3(图9)只有片状物,没有丝状物。对比例2(图8)虽然有同时具有丝状物和片状物,但是含量都很少。试验例2为了说明本发明各实施例的柔性温度传感器的灵敏度和精度,对本发明实施例1~5和对比例1~3制备得到的柔性温度传感器进行温感性能测试和精度测试,测试结果如下表1所示。温感性能的测试方法具体包括以下步骤:将各实施例和对比例的柔性温度传感器连接到通用性源表(厂商为吉时利,型号为2400)的两端,记录不同温度(25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃)电阻随时间的变化,计算灵敏度。灵敏度的计算公式为tcr=[(r-r0)/r0]×100%/△t。其中,tcr为电阻温度系数,r为待测温度,r0为初始温度即25℃,△t为温度间隔。精度的测试方法具体包括以下步骤:将各实施例和对比例的柔性温度传感器连接到通用性源表(厂商为吉时利,型号为2400)的两端,记录不同温度(25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃)电阻对温度变化有敏感性的最小温度差。表1各组柔性温度传感器的温感性能和精度测试结果组别实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2对比例3tcr-1.30%℃-1-0.85%℃-1-0.93%℃-1-1.30%℃-1-0.90%℃-1-0.92%℃-1-0.73%℃-1-0.89%℃-1精度0.1℃0.5℃0.5℃0.3℃0.3℃0.2℃0.5℃0.4℃试验例3对本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器进行稳定性、响应时间、热学性能以及重复耐用性能测试,测试结果如图10~图13所示。其中,图10为本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器在不同温度条件下稳定性测试图。从图10可以看出,本发明实施例1制备得到的柔性温度传感器长期稳定性较好,在120s内电阻变化微弱,说明可稳定监控人体温度。图11为实施例1制备得到的柔性温度传感器的响应时间测试图,从图11可以看出,本发明制备的柔性温度传感器的响应性很快。图12为实施例1制备得到的柔性温度传感器的热学性能对比图。具体的,负载后是指实施例1制备得到的柔性温度传感器,负载前是指直接将经过等离子处理的复合无纺布制成的柔性温度传感器,负载前和负载后的传感器的其他层结构均相同。从图12可以看出,负载后的柔性温度传感器的初始分解温度显著提高,这就说明,实施例1制备得到的柔性温度传感器的热学性能显著提高。图13为实施例1制备得到的柔性温度传感器的重复性测试图,从图13可以看出,经过5个循环后其变化很小,这就说明,本发明制备的柔性温度传感器的重复耐用性好。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;本领域的普通技术人员应当理解:在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围;因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。当前第1页12
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