【摘 要】
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实时监测温度与压力在智能制造、航空航天、冶金炼钢、医疗健康、汽车安全等领域发挥着举足轻重的作用。随着柔性电子技术的发展,传统刚性基底的温度与压力传感器已不能满足可穿戴、复杂曲面等特殊场景的需求,高性能、低成本、便于集成、制备简单、环境友好型的新型柔性温度压力传感器是目前亟需的。本学位论文围绕薄膜热电偶与棉纤维的柔性温度压力传感器进行研究,主要内容包括:1、搭建了温度测试平台,可实现15℃～200℃
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实时监测温度与压力在智能制造、航空航天、冶金炼钢、医疗健康、汽车安全等领域发挥着举足轻重的作用。随着柔性电子技术的发展,传统刚性基底的温度与压力传感器已不能满足可穿戴、复杂曲面等特殊场景的需求,高性能、低成本、便于集成、制备简单、环境友好型的新型柔性温度压力传感器是目前亟需的。本学位论文围绕薄膜热电偶与棉纤维的柔性温度压力传感器进行研究,主要内容包括:1、搭建了温度测试平台,可实现15℃～200℃温度测量。采用直流溅射方法制备得到以聚酰亚胺薄膜为基底的柔性温度传感器,测试了样品升降温过程的热电动势-温度曲线,发现该传感器性能优异、灵敏度高（塞贝克系数高达38.2μV/℃）、线性度好（R~2=0.9978）、响应快（时间常数τ=0.32s）、重复性好、稳定性高、低迟滞等特点。2、采用高温碳化棉纤维,再TPU溶液柔性化处理后作为压敏层,与叉指电极三明治式封装,得到压力传感器。通过SEM、Raman、XPS等表征技术分析压敏层导电且具有柔韧性的原因。压阻性能测试发现该传感器工艺重复性好、灵敏度高(1.553k Pa-1)、线性度好、响应恢复快（响应时间＜80ms,恢复时间＜60ms）、稳定性优异、具有高的耐用性（循环次数＞8000次）3、探究了所制备传感器的应用。制备了面阵柔性温度传感器,能很好地获取热板温度分布。将柔性压力传感器应用于微小物体质量测量、人体脉搏与肢体运动监测,均能得到准确响应;进一步制备了面阵柔性压力传感器,为获得连续性压力分布奠定了基础。将柔性温度与压力传感器结合,用于测试装热水烧杯的温度与重量变化,能准确感知烧杯壁温度与水重量,具有广阔的应用前景。
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