基于可膨胀微球/聚二甲基硅氧烷复合介电层的柔性电容式压力传感器

作     者：李瑞青 李思明 陈天骄 肖学良 LI Ruiqing;LI Siming;CHEN Tianjiao;XIAO Xueliang

作者机构：江南大学纺织科学与工程学院无锡214122 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2021年第38卷第7期

页      面：2152-2161页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：盛虹-应急保障与公共安全用纤维材料及制品科研攻关项目(2020-fx020026) 江苏省研究生科研实践创新计划(KYCY20_1944)。 

主　　题：电容式压力传感器 聚二甲基硅氧烷 多孔材料 织物 灵敏度 

摘      要：为解决含有微结构的柔性电容式压力传感器工作范围较窄的问题,设计了一种基于可膨胀微球/聚二甲基硅氧烷(PDMS)介电层的柔性“三明治结构电容式压力传感器,并对介电层的结构和形貌进行表征。通过自行搭建的压力设备和电容采集设备研究了基于可膨胀微球/PDMS介电层传感器的力学性能和电学性能。结果表明:通过向PDMS介电层中加入可膨胀微球显著降低了介电层的杨氏模量,同时提高了压力下介电层的介电常数,可膨胀微球/PDMS介电层传感器的工作范围可达400 kPa,最大灵敏度达到0.06 kPa^(−1),在100 kPa的负载循环下具有较好的重复性和稳定性,且具有较低的迟滞性(4.7%),可以准确迅速地检测到指尖压力,在生命健康等领域具有潜在的应用前景。