使用高电卡效应和高弹性模量聚合物复合材料的制冷装置的制造方法_3

文档序号:9807870阅读:来源:国知局
在溶剂(例如DMF(N-N-二甲基甲酯胺)(N,N- dimethyl化rmamide))中溶解EC聚合物,然后在溶液中添加 AI2O3纤维(所述数量由复合材料 中纤维的体积比决定)。超声处理使纤维分散在溶液中后,所述溶液被诱注在基底上,并且 干燥W形成复合材料薄膜。可W看出,在运个案例中,所述纤维沿(平行)薄膜表面方向具有 随机取向,甚至仅含有5vol %Ξ氧化二侣纤维时,弹性模量也急剧增强。
[0036] 沿着一个方向排列所述纤维(图4(a)),沿着该方向的所述弹性模量可W被大大增 强。运可由复合材料的弹性性能得到,图4(a)的复合材料的弹性模量化是
[0037] Yc = ffibYfib+托 cYec (1)
[0038] 其中ffib和fEC是复合材料中的纤维和EC聚合物的体积比,Yfib和Yec是两个组分的 弹性模量。Yec = 0.3G化,Yfib = 70GPa,在图4(a)含有5vol%纤维的复合材料可W得出Yc = 3.8GPa,弹性模量增大超过十二倍。此外,在受到外应力时,图4(a)中的长纤维(例如玻璃纤 维)没有蠕变(非常高的张力)问题,因此,显著地改善了EC含氣聚合物模块的机械性能。
[0039] 例如,在温度范围为-1(TC到5(TC中,沿着一个方向,所述EC含氣聚合物复合材料 具有一高于〇.5GPa的弹性模量。在一些实施例中,在温度范围为-1(TC到7(TC中,沿着至少 一个方向,所述EC含氣聚合物复合材料具有一大于IGPa的弹性模量,例如,在温度范围为- 2(TC到9(TC中,沿着至少一个方向,所述EC含氣聚合物复合材料具有一大于2GPa的弹性模 量。
[0040] 所述EC聚合物包括但是不限于纯的S元含氣聚合物P(VDFi-x-y-TWEx-CFEy),P (VDFi-x-y-TrFEx-CTFEy),P (VDFi-x-y-TrFEx-HFPy),P (VDFi-x-y-TFEx-CTFEy)和P (VDFi-x-y-TFE广 CFEy)(0.25<x<0.49and 0.03<y<0.2),其显示了一个有效的EC响应。
[0041] 所述EC聚合物还可^包括具有共聚物P(VDFi-z-TrFEz)和P(VDFi-z-TFEz),(0<z〈 0.49)和/或P(VDFi-z-CTFEz),P(VDFi-z-HFPz)(例如,0<z<0.1)的S元聚合物的纔合。所述EC 聚合物可^是含氣聚合物的纔合。所述纔合包括至少一兰元含氣聚合物(例如,聚(偏二氣 乙;)?-兰氣乙;)?-氯氣乙;l^)(poly(vi打ylide打Θ fluoride-trifluoroethylene- chlorofluoroethylene)),(P(VDF-TrFE-CFE))和至少一共聚含氣聚合物(例如,聚(偏二氣 乙締氣乙締)(poly(vinylidene f luoride-trif luoroe化ylene)),P(VDF-TrFE)) D
[0042] 本文公开及用于纔合的兰元含氣聚合物包括:
[0043] 聚偏二氣乙締 -兰氣乙締 -氯氣乙締(poly(vinylidene fluoride- trif luoroe化ylene-chlorof luoroethylene),P(VDF-TrFE-CFE)),聚偏二氣乙締氣乙 締 -氯二氣乙締 (polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene- chlorodif luoroethylene,P(VDF-TrFE-CDFE));聚偏二氣乙締氣乙締 -氯S氣乙締 (polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene,P(VDF- TrFE-CTFE));聚偏二氣乙締氣乙締 -六氣乙締(口〇17¥;!_11711(16116門11〇1'1(16- trifluoroethylene-hexaf luoropropylene,P(VDF-TrFE-HFP));聚偏二氣乙締氣乙締 - 四氣乙;1?(polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene-tetrafluoroethylene,P(VDF- Ti^FE-TFE));聚偏二氣乙締氣乙締 -偏二氯乙締(口〇17¥;!_11711(16116門11〇1'1(16- trifluoroethylene-vinylidene chloride,P(VDF-TrFE-VDC));聚偏二氣乙締氣乙締 - 氯乙締 (polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene-vinyl fluoride,P(VDF-TrFE- VF));聚偏二氣乙締氣乙締 -六氣乙締(口〇17¥;!_11711(16116争111〇1'1(16- trif luoroethylene-hexaf luoroethylene,P(VDF-TrFE-HFE)),聚偏二氣乙締 -四氣乙締 - 氯氣乙締 (polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-chlorofluoroethylene,P (VDF-TFE-CFE)),聚偏二氣乙締 -四氣乙締 -氯二氣乙締 (polyvinylidene fluoride- tetraf luoroethylene-chlorodif luoroe化ylene,P(VDF-TFE-CDFE)),聚偏二氣乙締-四氣 ZiM~^*^MZiM(p〇lyvinylidenefluoride-tetrafluoroethylene- chlorotr if luoroethylene,P(VDF-TFE-CTFE)),聚偏二氣乙締 -四氣乙締-六氣丙締 (polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene,P(VDF-TFE- HFP)),聚偏二氣乙締 -四氣乙締 -六氣乙締 (polyvinylidene fluoride- tetraf luoroethylene-hexaf luoroe化ylene,P(VDF-TFE-HFE)),聚偏二氣乙締 -四氣乙締 - 偏二氯乙締 (polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-vinylidene chloride P (VDF-TFE-VDC)),聚偏二氣乙締 -四氣乙締 -氯乙締 (polyvinylidene fluoride- tetrafluoroethylene-vinyl fluoride,P(VDF-T阳-VF))及其混合物。在本文各个实施例 中,所述Ξ元聚合物单体单位在变量X和y界定的比例中被提供。
[0044] 本文公开及用于混合的含氣共聚物包括:P(VDFi-z-R3z)和P(VFi-z-R3z),其中Z的范 围是0<z<0.49,R3是1'汁6、了。6、巧^6、册?、〔。6及其混合。所述共聚物可^选自,例如,口 (VDFi-z-CTFEz)、P(VDFi-z-CWz)、P(VDFi-z-TrFEz)、P(VDFi-z-TFEz)、P(VFi-z-CTFEz)、P(VFi-z- CFEz)、P(VFi-z-HFPz)、P(VFi-z-Tr阳z)及P(VFi-z-TFEz),其中z的范围是0知<0.49。
[0045] 在室溫下,所述EC含氣聚合物可W具有高于10的介电常数,例如,高于15的介电常 数。在一些实施例中,所述EC含氣聚合物复合材料可W包括EC含氣聚合物的混合,例如,在 室溫下,含氣聚合物具有高于10的介电常数。
[0046] 有利地,在lOOMV/m或更低的电场下,所述聚合物的混合物显示了绝热溫度高于4 °C的变化,例如,在lOOMV/m或更低的电场下,绝热溫度变化高于6、8、10°C。聚合物的混合包 括至少一种选自具有如下化学式的S元聚合物的聚合物:P(VDFi-x-y-Rix-R\),其中Ri选自 于Ξ氣乙締 (trif luo;roethylene(T;r阳))和/或四氣乙締 (tetraf luoroethylene(町?)),r2 选自于氯氣乙締 (chlorof luo;roethylene(CFE)),氯Ξ氣乙締 (chlorotrif luoroethylene (CT阳)),氯二氣乙締(;油1〇1'〇山;1^luo;roeth5dene(CD阳)),六氣丙締化exaf luo
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