制备液态金属应变传感器的方法及液态金属应变传感器.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CN113834416A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202010583544.0(22)申请日2020.06.23(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）地址518000广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人马星李国强刘志远张铭扬(74)专利代理机构深圳市添源知识产权代理事务所(普通合伙)44451代理人罗志伟(51)Int.Cl.G01B7/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称制备液态金属应变传感器的方法及液态金属应变传感器(57)摘要本发明提供了一种制备液态金属应变传感器的方法，包括以下步骤：S1、制备嵌入体，使用凝固态的液态金属丝缠绕嵌入体；S2、制备具有主凹槽的长方体模具，所述主凹槽的槽底的中部为凸台，所述主凹槽的槽底的两侧为子凹槽，在所述子凹槽内填充液态的第一硅胶，待第一硅胶固化后，在所述主凹槽的槽底填充液态的第二硅胶并固化；S3、将所述传感器主体放入所述传感器壳体的主凹槽内；S4、熔化凝固态的液态金属丝。本发明还提供了一种液态金属应变传感器。本发明的有益效果是：采用本方法制备的传感器不容易失效，解决了目前采用的刚性嵌入体提高液态金属应变传感器灵敏度容易导致传感器失效的问题，从而提高传感器服役过程的稳定性。CN113834416ACN113834416A权利要求书1/1页1.一种制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备嵌入体，使用凝固态的液态金属丝缠绕所述嵌入体，然后通过焊接法将铜导线与凝固态的液态金属丝连接，得到传感器主体；S2、制备具有主凹槽的长方体模具，所述主凹槽的槽底的中部为凸台，所述主凹槽的槽底的两侧为子凹槽，在所述子凹槽内填充液态的第一硅胶，待第一硅胶固化后，在所述主凹槽的槽底填充液态的第二硅胶并固化，在所述主凹槽的槽底形成一层覆盖结构，得到传感器壳体，所述第一硅胶的弹性模量大于所述第二硅胶的弹性模量；S3、将所述传感器主体放入所述传感器壳体的主凹槽内，浇筑液态的第三硅胶，以覆盖凝固态的液态金属丝，静置，直至第三硅胶固化，得到凝固态的液态金属应变传感器；S4、熔化凝固态的液态金属丝，得到液态金属应变传感器。2.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S1中，采用弹性模量介于1.10×106Pa至6.00×106Pa的硅胶制备嵌入体。3.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S2中，在所述子凹槽内填充液态的第一硅胶，使第一硅胶与所述凸台齐平，在所述主凹槽的槽底填充液态的第二硅胶并固化，使第二硅胶覆盖两侧的第一硅胶以及中部的凸台。4.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S2中，所述第一硅胶的弹性模量介于1.10×106Pa至6.00×106Pa之间，所述第二硅胶的弹性模量介于1.15×104Pa至9.50×104Pa之间。5.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S2中，加热3分钟～30分钟使第一硅胶固化，加热条件为：40℃～100℃，所述覆盖结构的厚度介于0.5mm～1mm之间，加热3分钟～30分钟使第二硅胶固化，加热条件为：40℃～100℃。6.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述液态金属丝包括一个缠绕部分和两个伸出部分，将所述液态金属丝的伸出部分与所述主凹槽的长边平行设置，并使所述液态金属丝的两个伸出部分分别位于所述第一硅胶之上。7.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述第三硅胶的弹性模量介于1.15×104Pa至9.50×104Pa之间。8.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S3中，在室温下，静置直至第三硅胶固化。9.根据权利要求1所述的制备液态金属应变传感器的方法，其特征在于：在步骤S4中，将凝固态的液态金属应变传感器放入干燥箱40℃～100℃加热3分钟～30分钟使液态金属丝熔化。10.一种液态金属应变传感器，其特征在于：采用如权利要求1至9中任一项所述的方向制备得到。2CN113834416A说明书1/3页制备液态金属应变传感器的方法及液态金属应变传感器技术领域[0001]本发明涉及液态金属应变传感器，尤其涉及一种制备液态金属应变传感器的方法及液态金属应变传感器。背景技术[0002]液态金属是指一种不定型金属，液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。液态金属也是一种不定型、可流动液体的金属。[0003]通过光刻法制备的模具在PDMS/