振动传感器及其制备方法_3

文档序号:8401397阅读:来源:国知局
次产生反向的电势差,则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复上述过程,就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。
[0094]图3和图4所示是本发明另一种【具体实施方式】的振动传感器2。该振动传感器2包括依次层叠设置的第一电极层21,第一高分子聚合物绝缘层22,第二高分子聚合物绝缘层23和第二电极层24。具体地,第一电极层21设置在第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面上,第二电极层24设置在第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面上,第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面朝向第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面设置;第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面上设置有至少一个凸起结构25,使第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面相互固定连接,由此形成空腔,第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23和凸起结构25共同形成可振动的框架结构;第一电极层21和第二电极层24为振动传感器2的输出端。
[0095]该【具体实施方式】中,凸起结构25的高度是I μ m-lmm。凸起结构25优选为多个,从而可以构成多个空腔。多个凸起结构25的排列方式可以是规则的也可以是不规则的,例如这些多个凸起结构25可以构成横截面为条纹状结构、井字状结构、菱形状结构、Z字结构或叉指结构的阵列。相邻两个凸起结构之间的距离是0.lmm-lmm。
[0096]凸起结构25在其至少一侧固定连接的表面上面连接,例如在第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面和/或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面上面连接,每个面连接的宽度为0.lmm-5mm。
[0097]优选的,凸起结构25在其一侧固定连接的表面上面连接,在其另一侧固定连接表面上点连接或线连接,例如在第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面上面连接,在第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面上点连接或线连接;或者,在第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面上面连接,在第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面上点连接或线连接。通过凸起结构与其固定连接表面形成的空腔,使点连接或线连接凸起结构25支撑的那一侧表面具有厚度方向位移和径向方向位移。该表面径向位移远大于厚度方向位移,从而使得振动传感器具有低频振动特性。因此,通过空腔的径向振动可以实现良好的低频响应。
[0098]第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23的厚度均是I μ m-lmm,且都可以是单一聚合物层或复合聚合物层。
[0099]单一聚合物层所用材料选自聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚丙烯薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种,优选自聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜和聚丙烯薄膜中的任意一种,且最优选是聚二甲基硅氧烷薄膜。
[0100]复合聚合物层所用材料是聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚丙烯薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意二者构成的复合聚合物薄膜,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜与聚二甲基硅氧烷薄膜构成的复合聚合物薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜与聚酰亚胺薄膜构成的复合聚合物薄膜、或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜与聚丙烯薄膜构成的复合聚合物薄膜。
[0101]在该实施方式中,第一电极层21和第二电极层24对所用材料没有特殊规定,能够形成导电层的材料都在本发明的保护范围之内,例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金,其中金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钥、钨或钒;合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0102]下面以仅在第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面上设置凸起结构25的情况为例说明该【具体实施方式】的振动传感器的制备方法。
[0103]在第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面上设置凸起结构25,凸起结构25采用与第一高分子聚合物绝缘层22相同的材料,该步骤可以采用,但不限于,丝网印刷方法;制备的凸起结构25的高度控制在I μ m-lmm,可以制成条纹状结构、井字状结构、菱形状结构、Z字结构或叉指结构的凸起阵列;相邻两个凸起结构之间的距离控制在0.lmm-lmm。凸起结构25在第一高分子聚合物绝缘层22表面上面连接,每个面连接的宽度为0.lmm-5mm。
[0104]然后通过等离子处理固定连接或使用压敏胶固定连接而将凸起结构25与第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面进行固定连接,形成空腔。凸起结构25在第二高分子聚合物绝缘层23表面上可以是面连接,也可以是点连接或线连接。点连接或线连接的固定连接方式,能够更好的通过空腔的径向振动实现良好的低频响应。
[0105]然后,分别在第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面和第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面上溅射金属以形成第一电极层21和第二电极层24。其中,等离子处理固定连接是指先使用等离子处理器对将被固定连接的表面进行处理,然后在进行固定连接,具体到该【具体实施方式】,是指先使用等离子处理器对第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面进行处理,然后在将凸起结构25与第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面进行固定连接,等离子处理器例如可以采用东莞市耀天电气科技有限公司生产的型号为CSM-SSCl的单枪立式等离子表面处理机;压敏胶(PSA)是压敏胶粘剂的简称,是一类对压力有敏感性的胶粘剂,具体到该【具体实施方式】,使用压敏胶固定连接是指将压敏胶涂覆于第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面,待冷却固化后,将第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面朝向第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面,轻压粘结,本领域技术人员根据实际操作可以选择合适的压敏胶,例如,可购买自苏州锦峰压敏胶有限公司。
[0106]该【具体实施方式】中其它情况下的振动传感器的制造方法类似可知。
[0107]在外界振动的作用下,该【具体实施方式】的振动传感器2的第一高分子聚合物绝缘层22上设置的凸起结构25附近的薄膜发生振动,第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23相互接触产生电信号,会使第一电极层21和第二电极层24之间出现电势差。由于第一电极层21和第二电极层24之间电势差的存在,自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧,从而在外电路中形成电流。当振动传感器2的各层恢复到原来状态时,这时形成在第一电极层21和第二电极层24之间的内电势消失,此时已平衡的第一电极层21和第二电极层24之间将再次产生反向的电势差,则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复上述过程,就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。
[0108]图5和图6所示是本发明又一种【具体实施方式】的振动传感器3。该振动传感器3包括依次层叠设置的第一电极层31,第一高分子聚合物绝缘层32,居间薄膜层33,第二高分子聚合物绝缘层34和第二电极层35。具体地,第一电极层31设置在第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面上;第二电极层35设置在第二高分子聚合物绝缘层34的第一侧表面上,且居间薄膜层33设置在第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面和第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面之间,并且居间薄膜层33的第一侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面相对,居间薄膜层33的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面相对;第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面或居间薄膜层33的第一侧表面上设置有至少一个凸起结构36,使第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层33的第一侧表面相互固定连接,由此形成空腔,第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层33和凸起结构36共同形成可振动的框架结构,和/或,第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面或居间薄膜层33的第二侧表面上设置有至少一个凸起结构37,使第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面与居间薄膜层33的第二侧表面相互固定连接,由此形成空腔,第二高分子聚合物绝缘层34、居间薄膜层33和凸起结构37共同形成可振动的框架结构;第一电极层31和第二电极层35为振动传感器3的两个输出端。
[0109]该【具体实施方式】中,凸起结构的高度是I μ m-lmm。凸起结构优选为多个,从而可以构成多个空腔。多个凸起结构的排列方式可以是规则的也可以是不规则的,例如这些多个凸起结构25可以构成横截面为条纹状结构、井字状结构、菱形状结构、Z字结构或叉指结构的阵列;相邻两个凸起结构之间的距离是0.lmm-lmm。
[0110]凸起结构在其至少一侧固定连接的表面上面连接,例如在第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面和/或居间薄膜层33的第一侧表面上面连接,和/或,第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面和/或居间薄膜层33的第二侧表面上面连接,每个面连接的宽度为 0.lmm-5mm。
[0111]优选的,凸起结构在其一侧固定连接的表面上面连接,在其另一侧固定连接表面上点连接或线连接,例如在第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面上面连接,在居间薄膜层33的第一侧表面上点连接或线连接;或者,在居间薄膜层33第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面上面连接,在第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面上点连接或线连接;或者,在第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面上面连接,在居间薄膜层33的第二侧表面上点连接或线连接;或者,在居间薄膜层33的第二侧表面上面连接,在第二高分子聚合物绝缘层34的第二侧表面上点连接或线连接。
[0112]第一高分子聚合物绝缘层32,居间薄膜层33和第二高分子聚合物绝缘层34可以是单一聚合物层或复合聚合物层,各聚合物薄膜层的厚度为I μ m-lmm。
[0113]单一聚合物层所用材料选自聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚丙烯薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种,优选自聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜和聚丙烯薄膜中的任意一种,且最优选是聚二甲基硅氧烷薄膜。
[0114]复合聚合物层所用材料是聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚丙烯薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1