灵活和可调节的压电阻传感器,基于石墨加载的CTBN硬化环氧复合材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 灵活的压电阻传感器对于可穿戴电子产品至关重要,但在机械性能,信号漂移和可靠性方面面临挑战.
• 现有的聚合物矩阵通常涉及刚性,灵敏性和长期稳定性之间的权衡.

研究的目的:

• 开发高灵敏,低漂移,循环稳定的灵活的压力感应器.
• 研究石墨和CTBN硬化环氧复合材料的协同效应,以提高传感器性能.

主要方法:

• 印式压力传感器的制造,使用带有石墨的CTBN硬化环氧复合材料.
• 系统地改变石墨含量 (2-12 wt %) 和CTBN负载 (0-10 wt %),以优化传感器性能.
• 传感器性能的表征,包括灵敏度,爬行,周期稳定性,歇斯底里,热响应和均性.

主要成果:

• 优化的传感器实现了高灵敏度,低爬行率 (在1000个循环后<±5%漂移),以及强大的循环稳定性.
• 在4重量%的CTBN添加降低了阻力漂移,并保持了快速的电机回收.
• 传感器表现出稳定的热响应 (-20至80°C),低歇斯底里,高均性.

结论:

• 开发的带有石墨的,经CTBN炼的环氧复合材料传感器为灵活的压电阻传感提供了可扩展和耐用的解决方案.
• 这些传感器具有出色的性能特性,适用于可穿戴健康监测和其他先进的电子应用.