一种柔性可拉伸导电材料及其制作装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109036626A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810940224.9(22)申请日2018.08.17(71)申请人北京航空航天大学地址100000北京市海淀区学院路37号(72)发明人蔡军李幸豪刘畅张德远(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人程华(51)Int.Cl.H01B1/22(2006.01)H01B13/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种柔性可拉伸导电材料及其制作装置和方法(57)摘要本发明公开了一种柔性可拉伸导电材料及其制作装置和方法，该材料包括弹性基体，柔性可拉伸导电网格，柔性可拉伸导电网格包括若干呈导电螺旋单体，若干导电螺旋单体按行列方式平行排列且首尾连接成一条导电体。该方法包括：将导电螺旋单体与有机溶剂的混合物滴加在金属掩模板上，低频往复震荡；将填满导电螺旋单体的组合体放置于加热炉中进行热处理焊接，形成导电螺旋束；冷却至室温；取出导电螺旋束放入成形模具中压实；向压实后的成形模具中浇注液态的弹性基体；加热固化成形，脱模，得到柔性可拉伸导电材料。本发明可有效避免应力集中的问题，延长材料的使用寿命；以及解决了在反复的机械变形后，微结构与弹性基体发生分离而使材料失效的问题。CN109036626ACN109036626A权利要求书1/2页1.一种柔性可拉伸导电材料，其特征在于，包括弹性基体，设于所述弹性基体内的柔性可拉伸导电网格，所述柔性可拉伸导电网格包括若干呈导电螺旋单体，若干所述导电螺旋单体按行列方式平行排列且首尾连接成一条导电体。2.根据权利要求1所述的柔性可拉伸导电材料，其特征在于，所述导电螺旋单体为螺旋线体，所述导电螺旋单体的表面材料为导电金属或导电合金。3.根据权利要求1所述的柔性可拉伸导电材料，其特征在于，所述弹性基体为浇注于所述柔性可拉伸导电网格周围的弹性高聚物。4.根据权利要求2所述的柔性可拉伸导电材料，其特征在于，所述导电螺旋单体的螺旋长度为200μm至500μm，外直径为20μm至50μm，线径2μm至8μm，螺距为20μm至50μm。5.一种如权利要求1-4任一项所述的柔性可拉伸导电材料的制备装置，其特征在于，包括玻璃基板、金属掩模板、加热炉、成形模具；所述金属掩模板设于所述玻璃基板上表面，所述金属掩模板平行设有多排条形沟槽，所述条形沟槽贯穿所述金属掩模板，所述条形沟槽与导电螺旋单体的形状相适配，每一条形沟槽用于排列若干所述导电螺旋单体；所述加热炉用于焊接相邻所述导电螺旋单体的首尾；所述成形模具用于浇注弹性基体。6.根据权利要求5所述的柔性可拉伸导电材料的制备装置，其特征在于，所述装置还包括振动设备，所述玻璃基板和所述金属掩模板设于所述振动设备，所述振动设备用于带动所述玻璃基板和所述金属掩模板振动使所述导电螺旋单体填入所述条形沟槽内。7.一种柔性可拉伸导电材料的制备方法，其特征在于，利用权利要求5或6所述的制备装置进行制备，所述方法包括：将导电螺旋单体与有机溶剂的混合物滴加在固定安装于玻璃基板的金属掩模板上，开始低频往复震荡玻璃基板和金属掩模板的组合体，使所述导电螺旋单体填满所述金属掩模板的条形沟槽；将填满所述导电螺旋单体的组合体放置于加热炉中进行热处理焊接，使每一所述条形沟槽内的相邻的所述导电螺旋单体首尾焊接在一起，形成导电螺旋束；冷却至室温；从所述玻璃基板上取下所述金属掩模板，取出所述导电螺旋束放入成形模具中压实；向压实后的所述成形模具中浇注液态的弹性基体，抽真空5-15分钟；加热固化成形，脱模，得到柔性可拉伸导电材料。8.根据权利要求7所述的柔性可拉伸导电材料的制备方法，其特征在于，所述“低频往复震荡”的振动方向是垂直于所述条形沟槽的长度方向，振动的频率为5Hz，振幅为20mm-30mm。9.根据权利要求7所述的柔性可拉伸导电材料的制备方法，其特征在于，所述将填满所述导电螺旋单体的组合体放置于加热炉中进行热处理焊接具体包括：将加热炉内的温度从室温升到150℃，再以10℃/分钟的速度升到200℃-400℃，保温1h，最后将加热炉内的温度冷却至室温，整个过程一直通氮气保护。10.根据权利要求8所述的柔性可拉伸导电材料的制备方法，其特征在于，所述导电螺旋单体的螺旋长度为200μm至500μm，外直径为20μm至50μm，线径2μm至8μm，螺距为20μm至50μm；所述条形沟槽的宽度为150μm，所述条形沟槽的长度为2cm-50cm，所述金属掩膜板的厚2CN109036626A权利要求书2/2页度为150μm。3CN109036626A说明书1/5页一种柔性可拉伸导电材料及其制作装置和方法技术领域[0001]本发明涉及导电材料制