一种制备柔性湿敏电阻的摩擦方法与流程

本发明属于柔性电阻应变片的制备方法及工艺技术领域，更具体的，涉及一种制备柔性湿敏电阻的摩擦方法。

背景技术：

随着科学技术的不断进步，传统的湿度测试技术（干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法等）已无法满足现代科技发展的需要。因此迫切需要探索湿度传感新机理新材料及新技术。在先前的研究中，科研人员做过基于各种微纳米材料及复合材料体系的湿度响应研究，虽然取得到了不错的结果，但基于这些材料的制备技术和原材料的要求相对苛刻，影响了它们在实际中的生产和应用。

高分子电阻型薄膜湿度传感器具有灵敏度好、线性度好、响应快、体积小、耐高温、制作成本低、工艺简单等特点。目前，国内外关于柔性材料制作湿度传感器的研究较少，并且已有研究得到的制造工艺比较苛刻；然而传统传感器又面临一系列的不足。因此，迫切需要一种低成本高效率的传感器解决这些问题。并且柔性材料具有很多优异的特性。所以对于柔性材料湿度传感器的研究具有很大的科研意义和实用价值。并且柔性传感器在特殊环境下（高温、航天）的特性研究也有很大的挖掘价值。

因此，开发新型工艺来制备具有良好柔韧性的低成本柔性湿敏电阻具有重要的实际意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种简易的制备柔性湿敏电阻的摩擦方法。

本发明的技术方案是：一种制备柔性湿敏电阻的摩擦方法，包括如下步骤：

（1）将柔性衬底平铺在弹性体上；

（2）用二硫化钼在柔性衬底上进行摩擦，生成附着在柔性衬底上的二硫化钼片层，形成敏感导电面，得到柔性湿敏电阻。

根据本发明实施例，所述柔性衬底为柔性石头纸。

根据本发明实施例，所述摩擦，优选地所述摩擦压力0.8~1.2mpa，摩擦次数10～30次。

根据本发明实施例，所述弹性体为橡胶垫。

本发明所制备的柔性湿敏电阻的导电机制在于二硫化钼微片在柔性石头纸上形成的导电网络，并且导电膜具有良好的柔韧性、在不同湿度环境下电阻发生显著变化，还具有成本低的特点。

本发明的有益效果是：通过简单易行的摩擦工艺步骤，可以制备出一种柔性湿敏电阻，与目前的制备工艺相比，该技术具有简单易行的制备工艺、极短的工艺周期、以及较低的成本。

附图说明

图1是实施例1所制备的柔性湿敏电阻的扫描电子显微形貌。

图2是实施例2所制备的柔性湿敏电阻的扫描电子显微形貌。

图3是实施例3所制备的柔性湿敏电阻的扫描电子显微形貌。

具体实施方式

下面通过借助实施例更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。

本发明实例提供的一种摩擦制备柔性湿敏电阻的方法，其具体实施步骤为：

（一）工艺准备：裁剪柔性石头纸，并将其平铺于橡胶垫上作为目标基底层；

（二）摩擦：用二硫化钼块在（一）中的柔性石头纸上进行摩擦，使二硫化钼微片在柔性石头纸上形成的导电网络，得到柔性湿敏电阻；

摩擦的压力为0.8~1.2mpa，摩擦次数为10～30次；

（三）成型：剪下（二）中石头纸的中心区域即可获得柔性湿敏电阻。

本方法不需要复杂的工艺步骤以及繁多的辅助材料，仅需要对柔性衬底表面用二硫化钼块进行摩擦即可制备出柔性湿敏电阻，与目前常见的制备方法相比，具有极其优异的工艺便利性。

实施例1

步骤1，工艺准备：裁剪柔性石头纸，并将其平铺于橡胶垫上作为目标基底层；

步骤2，摩擦：用二硫化钼块在步骤1中的柔性石头纸上进行摩擦；

摩擦的压力为1.2mpa，摩擦次数为10次；

步骤3，成型：剪下步骤2中石头纸的中心区域即可获得柔性湿敏电阻。

获得柔性湿敏电阻性能如下：在环境湿度从30%变化到90%时，表面电阻从167mω变化到199mω。其微观形貌如图1所示。

实施例2

步骤1，工艺准备：裁剪柔性石头纸，并将其平铺于橡胶垫上作为目标基底层；

步骤2，摩擦：用二硫化钼块在步骤1中的柔性石头纸上进行摩擦；

摩擦的压力为1mpa，摩擦次数为20次；

步骤3，成型：剪下步骤2中石头纸的中心区域即可获得柔性湿敏电阻。

获得柔性湿敏电阻性能如下：在环境湿度从30%变化到90%时，表面电阻从96.6mω变化到136.5mω。。其微观形貌如图2所示。

实施例3

步骤1，工艺准备：裁剪柔性石头纸，并将其平铺于橡胶垫上作为目标基底层；

步骤2，摩擦：用二硫化钼块在步骤1中的柔性石头纸上进行摩擦；

摩擦的压力为0.8mpa，摩擦次数为30次；

步骤3，成型：剪下步骤2中石头纸的中心区域即可获得柔性湿敏电阻。

获得柔性湿敏电阻性能如下：在环境湿度从30%变化到90%时，表面电阻从37.9mω变化到52.5mω。其微观形貌如图3所示。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种制备柔性湿敏电阻的摩擦方法。包括如下步骤：（1）将柔性衬底平铺在弹性体上；（2）用二硫化钼在柔性衬底上进行摩擦，生成附着在柔性衬底上的二硫化钼片层，形成敏感导电面，得到柔性湿敏电阻。本方法通过简单易行的摩擦工艺步骤，可以制备出一种柔性湿敏电阻，与目前的制备工艺相比，该技术具有简单易行的制备工艺、极短的工艺周期、以及较低的成本。

技术研发人员：喻研;王维佳;杨晗;范敏;李莎;张兰;易超
受保护的技术使用者：中钢集团武汉安全环保研究院有限公司
技术研发日：2017.10.17
技术公布日：2018.03.27