一种聚偏氟乙烯压电膜的制备方法
【专利摘要】本发明涉及聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，属于新材料的制备【技术领域】。本发明的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法是通过对流延的聚偏氟乙烯溶液成膜的过程中加入电场，电场诱导聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯β相结晶及其在电场方向有序取向排布，使获得的聚偏氟乙烯压电膜具有较高的压电常数，提高聚偏氟乙烯压电膜在声电转换及其在环境中能量的捕获等机电转换效率。本发明的目的在于克服现有聚偏氟乙烯压电膜的制备技术中不能达到高的β晶相转变以及β晶相的有序取向排布，成膜与晶相转化工艺分开进行，提供一种操作简单，成膜与极化晶相转变同步进行的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，所制备的聚偏氟乙烯压电膜具有较高的压电常数。
【专利说明】一种聚偏氟乙烯压电膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，属于新材料的制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]聚偏氟乙烯(PVDF)是一种由层状晶体和无定形区组成的半结晶高聚物，在不同条件下可结晶成α、β、Y和δ四种晶相，其中只有强极性的β相具有压电性能。提高PVDF膜中β相的比例并使其取向排布就成为提高聚偏氟乙烯压电膜在声电转换及其在环境中能量的捕获等机电转换效率的关键。目前聚偏氟乙烯压电膜是采用先制备聚偏氟乙烯膜，再经过晶型的转变工艺制备得到。聚偏氟乙烯的成膜可以是聚偏氟乙烯溶液的流延成膜或聚偏氟乙烯的热压成膜，而晶型的转变工艺是单轴热拉伸或在高温环境下电场极化，对制备条件和设备要求比较苛刻或易产生缺陷，不能达到高的β晶相转化以及β晶相的有序取向排布，不能连续化加工大面积聚偏氟乙烯压电膜，因而影响聚偏氟乙烯压电膜的压电性能，同时成膜与β晶相转化工艺分开进行，工序复杂。目前，具有对制备条件与设备要求较低，成膜与β晶相转变同步进行的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法还没有见报道。
【发明内容】
[0003]针对上述存在的问题，本发明的目的在于克服现有聚偏氟乙烯压电膜的制备技术中对制备条件和设备要求比较苛刻或易产生缺陷，不能达到高的β晶相转变以及β晶相的有序取向排布，不能连续化加工大面积聚偏氟乙烯压电膜，成膜与晶相转化工艺分开进行，工序复杂的缺点，提供一种操作简单，对制备条件与设备要求较低，成膜与极化晶相转变同步进行的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，所制备的聚偏氟乙烯压电膜具有较高的压电常数。
[0004]为实现上述目的:本发明的技术解决方案是:
[0005]在现有聚偏氟乙烯溶液流延成膜的方法基础上，通过对流延的聚偏氟乙烯溶液成膜的过程中加入电场，电场诱导聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，使获得的聚偏氟乙烯压电膜具有较高的压电常数，提高聚偏氟乙烯压电膜在声电转换及其在环境中能量的捕获等机电转换效率，聚偏氟乙烯压电膜的制备方法包括如下步骤:
[0006]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0007]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌3小时-8小时，获得浓度百分比为Iwt% -15wt%的聚偏氟乙烯溶液，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中一种。
[0008]b模具装置的准备
[0009]所述的模具装置由模具(2)、导电极板⑴，导电极板⑷，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(I)，导电极板(I)厚度小于0.5_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板
(4)与导电极板(I)相互平行，导电极板⑷与导电极板(I)之间的距离为5mm-30mm，导电极板⑷上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0010]c聚偏氟乙烯压电膜⑶的制备
[0011]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，调整聚偏氟乙烯溶液的浓度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源
(7)的电压为lkv_60kv，电场诱导模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具⑵内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0012]由于采用以上技术方案，按流延成膜的方式，倒入模具(2)中的聚偏氟乙烯溶液的体积以小于或等于模具(2)浅槽中置于导电极板(I)后空间体积。
[0013]由于采用以上技术方案，模具(2)为一个具有深浅槽的绝缘平板，浅槽面积依据制备压电膜的面积而定，等面积的光滑的导电极板(I)置于浅槽的底面，导电极板
(I)厚度小于0.5mm，并通过电极线(5)引于模具(2)夕卜，以便连接直流电源(7)，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板(I)相互平行，导电极板
(4)与导电极板(I)之间的距离为5mm-30mm，导电极板⑷上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)，模具⑵内的导电极板(I)与导电极板⑷之间的电场可以是向上，也可以向下；导电极板(I)与导电极板(4)之间的电场强度可以通过改变导电极板⑴与导电极板⑷之间距离或改变直流电源(7)的电压来调整；直流电源(7)的电压一定时，导电极板⑴与导电极板⑷之间距离越小，形成的电场就越强，反之，越小；导电极板(I)与导电极板(4)之间距离一定，直流电源(7)的电压越高，形成的电场就越强，反之,越小。
[0014]技术方案中导电极板(I)只要是不被溶液的溶剂溶解或腐蚀的具有导电性的光滑的膜或板材都可以，导电极板(I)的厚度对制备的聚偏氟乙烯压电膜的特征没有影响，只是导电极板(I)放置于模具(2)的浅槽后影响浅槽最大流延溶液膜的厚度。
[0015]由于采用以上技术方案，聚偏氟乙烯压电膜的厚度可以通过模具(2)中流延聚偏氟乙烯溶液的体积或溶液的浓度来调整，也可以在模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中溶剂挥发后的聚偏氟乙烯压电膜上通过多次重复流延成膜的方法，来制备各种厚度的聚偏氟乙烯压电膜。
[0016]由于采用以上技术方案，本发明提供的聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备方法，其特点是:在常温条件下，将成膜与极化同步进行，简化了工序、操作方便、成本低廉，获得的聚偏氟乙烯压电膜(3)中的聚偏氟乙烯的β相含量高并在电场方向有序取向排布，使聚偏氟乙烯压电膜(3)具有较高的压电常数，提高聚偏氟乙烯压电膜(3)在声电转换及其在环境中能量的捕获等机电转换效率。
[0017]由于采用以上技术方案，流延溶液中溶剂缓慢挥发，将在聚偏氟乙烯压电膜(3)中产生微孔结构，溶液的浓度对聚偏氟乙烯压电膜(3)的微孔结构与其对应的弹性模量具有调控作用，溶液的浓度越小，聚偏氟乙烯压电膜中的空隙将越多，聚偏氟乙烯压电膜(3)的弹性模量也就越小；降低聚偏氟乙烯压电膜(3)的弹性模量，将使聚偏氟乙烯压电膜(3)具有更高的压电常数。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为制备聚偏氟乙烯压电膜的设备结构示意图【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。
[0020]聚偏氟乙烯压电膜的制备，按以下步骤:
[0021]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0022]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌3小时-8小时，获得浓度百分比为Iwt% -15wt%的聚偏氟乙烯溶液，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中一种。
[0023]b模具装置的准备
[0024]所述的模具装置由模具(2)、导电极板⑴，导电极板⑷，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(I)，导电极板(I)厚度小于0.5_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板
(4)与导电极板(I)相互平行，导电极板⑷与导电极板(I)之间的距离为5mm-30mm，导电极板⑷上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0025]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0026]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，调整聚偏氟乙烯溶液的浓度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源
(7)的电压为lkv-60kv，电场诱导模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0027]本发明的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，也适用于制备聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)压电膜；将锆钛酸铅超微粉体均匀分散于聚偏氟乙烯溶液中，用同样的方法也可制备聚偏氟乙烯与锆钛酸铅的复合压电膜；将钛酸钡超微粉体均匀分散于聚偏氟乙烯溶液中，用同样的方法可制备聚偏氟乙烯与钛酸钡的复合压电膜。
[0028]实施例:
[0029]下面结合实施例对本发明作进一步的阐述:
[0030]实施例一:
[0031]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0032]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌3小时，获得浓度质量百分比为lwt%的聚偏氟乙烯溶液，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
[0033]b模具装置的准备[0034]所述的模具装置由模具(2)、导电极板⑴，导电极板⑷，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有Imm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板⑴厚度为0.1_，导电极板⑴通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为5mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0035]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0036]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源(7)的电压为lkv，电场诱导模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具
(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0037]实施例二:
[0038]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0039]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌3小时，获得浓度质量百分比为5wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶剂为二甲基乙酰胺。
[0040]b模具装置的准备
[0041]所述的模具装置由模具(2)、导电极板(I)，导电极板(4)，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有2mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板(I)厚度为0.2_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为20mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0042]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0043]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板⑴的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源(7)的电压为30kv，电场诱导模具⑵内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0044]实施例三:
[0045]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0046]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌8小时，获得浓度质量百分比为15wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶剂为二甲基亚砜。
[0047]b模具装置的准备
[0048]所述的模具装置由模具(2)、导电极板⑴，导电极板⑷，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有3mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板(I)厚度为0.5_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为30mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0049]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0050]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板(I)与导电极板(4)之间形成电场，直流电源(7)的电压为60kv，电场诱导模具⑵内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0051]实施例四:
[0052]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0053]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌5小时，获得浓度质量百分比为8wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
[0054]b模具装置的准备
[0055]所述的模具装置由模具(2)、导电极板⑴，导电极板⑷，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有2mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板(I)厚度为0.3_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为10mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0056]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0057]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板(I)与导电极板(4)之间形成电场，直流电源(7)的电压为10kv，电场诱导模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0058]实施例五:
[0059]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0060]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌8小时，获得浓度质量百分比为12wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶剂为二甲基亚砜。
[0061]b模具装置的准备
[0062]所述的模具装置由模具(2)、导电极板(I)，导电极板(4)，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有2mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板⑴厚度为0.4_，导电极板⑴通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为25mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。[0063]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0064]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板(I)与导电极板(4)之间形成电场，直流电源(7)的电压为40kv，电场诱导模具⑵内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0065]实施例六:
[0066]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0067]将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，室温搅拌3小时，获得浓度质量百分比为2wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶剂为二甲基乙酰胺。
[0068]b模具装置的准备
[0069]所述的模具装置由模具(2)、导电极板(I)，导电极板(4)，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有3mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板⑴厚度为0.1_，导电极板⑴通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为10mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0070]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0071]根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源(7)的电压为20kv，电场诱导模具⑵内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
[0072]实施例七:
[0073]a聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)溶液的配置
[0074]将聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)粉体溶入溶剂中，室温搅拌8小时，获得浓度质量百分比为3wt%的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)溶液，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
[0075]b模具装置的准备
[0076]所述的模具装置由模具(2)、导电极板(I)，导电极板(4)，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有3mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板(I)厚度为0.3_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为10mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0077]c聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)压电膜(3)的制备
[0078]根据需要制备的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)压电膜(3)的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)压电膜(3)的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)溶液，聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板(I)与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源(7)的电压为20kv，电场诱导模具(2)内聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)溶液中的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)压电膜(3)。
[0079]实施例八:
[0080]a锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯溶液的配置
[0081]将锆钛酸铅超微粉体在N，N- 二甲基甲酰胺中超声分散后，再将聚偏氟乙烯粉体溶入溶剂中，锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯的质量组分比为1: 10，室温搅拌6小时，获得聚偏氟乙烯的浓度质量百分比为6wt%，悬浮有锆钛酸铅超微粉体的聚偏氟乙烯复合溶液。
[0082]b模具装置的准备
[0083]所述的模具装置由模具(2)、导电极板⑴，导电极板⑷，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有3mm深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板(I)厚度为0.5_，导电极板(I)通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板(4)与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为20mm，导电极板(4)上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)。
[0084]c聚偏氟乙烯压电膜(3)的制备
[0085]根据需要制备的锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯溶液，锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯溶液在导电极板⑴上自然流平，导电极板⑴与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源(7)的电压为40kv，电场诱导模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具⑵内锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成锆钛酸铅超微粉体/聚偏氟乙烯压电膜(3)。
【权利要求】
1.一种聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，包括聚偏氟乙烯溶液的配制，模具装置及聚偏氟乙烯溶液在模具装置中的流延成膜，其特征在于:所述的模具装置由模具(2)、导电极板(1)，导电极板(4)，电极线(5)、电极线(6)与直流电源(7)组成，模具(2)为绝缘平板，绝缘平板上开有1_-3_深的浅槽，在浅槽的底面放置一与浅槽等面积的导电极板(1)，导电极板⑴厚度小于0.5_，导电极板⑴通过电极线(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定设置等面积的导电极板(4)，导电极板⑷与导电极板⑴相互平行，导电极板⑷与导电极板⑴之间的距离为5mm-30mm，导电极板⑷上连接电极线(6)，在电极线(5)与电极线(6)外接直流电源(7)，根据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积确定导电极板(I)的面积，依据需要制备的聚偏氟乙烯压电膜的面积与厚度，调整聚偏氟乙烯溶液的浓度，向模具(2)浅槽中倒入相应体积的聚偏氟乙烯溶液,聚偏氟乙烯溶液在导电极板(I)上自然流平，导电极板⑴与导电极板⑷接通直流电源，在导电极板⑴与导电极板⑷之间形成电场，直流电源(7)的电压为lkv-60kv，电场诱导模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相结晶及其在电场方向有序取向排布，模具(2)内聚偏氟乙烯溶液中的溶剂缓慢挥发，形成聚偏氟乙烯压电膜(3)。
【文档编号】H01L41/45GK103855296SQ201210514854
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】柏自奎, 方东, 屈永明, 陶咏真, 张宏伟, 许杰, 徐卫林 申请人:武汉纺织大学