导电橡胶力敏传感器研究进展.pdf

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1、2013年第32卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)综述与评论方＼导电橡胶力敏传感器研究进展付朝阳，李斌，张学勇(昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500)摘要：介绍了导电橡胶力敏传感器的应用前景，分析了导电橡胶传感器的基本特性。通过对该传感器敏感单元制备过程的研究，指出了影响复合材料导电性能的主要因素包括填料类型、填充量、基体材料性能以及制备工艺等。通过对导电橡胶传感器压阻特性的研究，阐述了导电橡胶复合材料的导电机理。描述了该传

2、感器的结构设计从检测简单的单向压力到检测三维力的发展过程。表述了制约导电橡胶力敏传感器的发展中的主要因素，并对未来研究方向提出了展望。关键词：导电橡胶；导电特性；力敏传感器中图分类号：TP212．6文献标识码：A文章编号：1000--9787(2013)06-0001-04Rgesearchprogressofcondauctilverub13b13cerf10orcesensitivesensorFUZhao—yang，LIBin，ZHANGXue-yong(SchoolofChemicalEn

3、gineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Applicationprospectandbasiccharacteristicsofconductiverubberforcesensitivesensorareintroducedandanalyzed．Throughstudingonpreparationprocessofsensitiveunitofthesensor，mainfa

4、ctorsthatinfluencetheconductivepropertiesofcompositematerialssuchastypeoffiller，fillingquantity，materialpropertiesofthesubstrateandpreparationtechnologyarepointedout．Throughresearchonpiezoresistivecharacteristicofconductiverubbersensor，conductivemecha

5、nismofconductiverubbercompositematerialareexpounded．Thedevelopmentprocessofstructuraldesignofsensorisalsodescribedfromthedetectionofsimpleone—waypressuretothree—dimensionalforce．Mainfactorswhichrestrictdevelopmentofconductiverubberforcesensorandfuture

6、researchtrendarepointedout．Keywords：conductiverubber；conductivecharacteristics：forcesensitivesensor0引言少，特别是用导电橡胶做成的传感器还是很少。导电橡胶2O世纪7O年代，白川英树、Heeger和MacDiarmid等人力敏传感器也可以做为触觉传感器。对于触觉传感器的研首次合成了聚乙炔薄膜，后来又经掺杂发现了可导电的高究方面，人们不断尝试从电容、聚偏二氟乙烯(PVDF)、光聚物，也就是导电高分子材料

7、。目前添加了导电粒子的压波导等技术出发来研制机器人触觉传感器，已经取得了一力敏感导电橡胶被人们广泛关注。导电橡胶具有良好的柔定的成果。韧性、耐磨性，该材料在一定的应力范围内电阻值随着应力MamiT等人采用3只电阻应变片布置在橡胶中制成的变化而变化，具有很好的压阻特性。导电橡胶力敏性传可以感受三维力的传感器⋯。KentaroN等人利用2个正感器就是利用导电材料的压阻特性设计的一种新型传感交直立的压阻式悬臂梁嵌入弹性体内检测，y切向力J。器。导电橡胶触觉传感器研究比较晚，但也取得一定的成果。导电橡胶在

8、很多领域都有应用，导电性差的导电橡胶重庆大学的秦岚等人利用导电橡胶做成大面积的阵列传感一般作为防静电材料使用，如做成防静电胶鞋；导电性好的器。合肥工业大学的黄英等人利用导电橡胶做成了三导电橡胶一般制成防过热／过电流元件，如用于保温床、保维触觉传感器。导电橡胶力敏传感器的综合性能和市温容器等。但是，利用导电橡胶的力敏性做成的产品比较场上的其他同类传感器还有一定的差距，总的来说，这种传收稿日期：2013-04-01基金项目：国家自然科学基金资助项目(51167008)2传感器与微系统第