聚四氟乙烯膜在柔性濕度傳感器中的作用
導(dǎo)讀:天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司發(fā)現(xiàn)由于平行板電容器的極板間有效面積大、極板間距小，而且電容產(chǎn)生的幾乎所有電場(chǎng)線(xiàn)都穿過(guò)對(duì)濕度敏感的電介質(zhì)材料，所以具有三明治型電極結(jié)構(gòu)的濕
來(lái)源：未知
發(fā)布日期：2019-10-14 16:58【大 中 小】
天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司發(fā)現(xiàn)由于平行板電容器的極板間有效面積大、極板間距小，而且電容產(chǎn)生的幾乎所有電場(chǎng)線(xiàn)都穿過(guò)對(duì)濕度敏感的電介質(zhì)材料，所以具有三明治型電極結(jié)構(gòu)的濕度傳感器敏感電容大、靈敏度高。但是，三明治型的電極結(jié)構(gòu)也有一些缺點(diǎn)：
(1）這種電極結(jié)構(gòu)的傳感器需要制作兩層金屬并圖形化，所以其制作工藝更加復(fù)雜。
(2）兩層金屬都需要引線(xiàn)，可能存在臺(tái)階覆蓋問(wèn)題。在柔性襯底受應(yīng)力的情況下，臺(tái)階處的金屬層更容易斷裂，從而導(dǎo)致器件失效。
(3）如果電介質(zhì)層在制備過(guò)程中引入某些缺陷，如針孔等，則在上電極淀積過(guò)程中可能造成上下極板連通，從而導(dǎo)致器件失效。
(4）為了使外界的水分子可以滲入電介質(zhì)層，一般需要特殊設(shè)計(jì)上電極，使其具有一定的透氣性。例如，用多孔導(dǎo)電材料制備上電極；將上電極圖形化為網(wǎng)格狀等等。這增加了工藝的復(fù)雜性。
柔性襯底材料聚四氟乙烯
為白色蠟狀熱塑性樹(shù)脂，是由四氟乙烯共聚而成的全氟聚合物。聚四氟乙烯是RoyPlunkett于1938年在工作中偶然發(fā)現(xiàn)的，后來(lái)得到了美國(guó)軍方的關(guān)注，作為原子彈、炮彈的防熔密封墊圈使用。這種材料在二戰(zhàn)之后被解密，由美國(guó)杜邦公司首先將其投入工業(yè)化生產(chǎn)。其分子的結(jié)構(gòu)式，它具有完全的對(duì)稱(chēng)性，且無(wú)支鏈，是線(xiàn)性高分子材料，其分子沒(méi)有極性。聚四氟乙烯具有結(jié)晶度高、分子量大、分子中沒(méi)有支鏈、氟原子緊密排布在碳-碳骨架的周?chē)⑻荚渔溑で蒢字型、碳-氟鍵能高和氟原子對(duì)主鏈起屏蔽作用等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。聚四氟乙烯這種特殊結(jié)構(gòu)，決定了其具有摩擦系數(shù)小、不吸水、不黏、不燃、耐熱性好、使用溫度范圍寬和介電性質(zhì)優(yōu)異等特點(diǎn)。
聚四氟乙烯的結(jié)晶熔點(diǎn)為327℃，熔點(diǎn)以上為透明狀態(tài)，幾乎不流動(dòng)。常溫至250℃，聚四氟乙烯幾乎不能被任何化學(xué)藥品侵蝕，只有高溫高壓下的氟和熔融的堿金屬才能對(duì)其有作用。本文中天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司采用的是疏水型的聚四氟乙烯微孔濾膜，液態(tài)水在其表面受到表面張力的作用，不能浸潤(rùn)或者滲入濾膜中，只能作為水珠存在。另外，聚四氟乙烯微孔濾膜雖然含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，但絕大部分孔徑都小于10μm。由于聚四氟乙烯的疏水性，水在微孔表面會(huì)受到向外的張力作用，所以液態(tài)水不能通過(guò)聚四氟乙烯微孔濾膜?？傊鬯姆蚁┚哂辛己玫碾娊^緣性、耐溫性能（能在-180℃～250℃的溫度下長(zhǎng)期工作）和力學(xué)性能。而且聚四氟乙烯對(duì)生物沒(méi)有毒性。更為重要的是，聚四氟乙烯具有良好的防水透氣功能，而且不易吸附水分子。這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使得聚四氟乙烯微孔濾膜可以作為柔性濕度傳感器的襯底使用。
免責(zé)聲明：文章僅供學(xué)習(xí)和交流，如涉及作品版權(quán)問(wèn)題需要我方刪除，請(qǐng)聯(lián)系我們，我們會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行處理。
