物膜2表面上；
[0060](D)将步骤(C)中PTFE波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与导电膜I粘合在一起，即制得所述的基于PTFE膜的复合结构机电换能材料。
[0061]其中，步骤(B)中的充电方法为离子注入法。
[0062]本实施例中，导电膜I为铜箔，导电电极3为金导电电极。
[0063]实施例4:
[0064]本实施例制备基于PET膜的复合结构机电换能材料，具体包括以下步骤:
[0065](A)将PET聚合物通过浇注工艺制成PET波浪形聚合物膜2 ；
[0066](B)对步骤(A)制得的PET波浪形聚合物膜2进行充电；
[0067](C)待步骤⑶充电结束后，采用丝网印刷工艺将导电电极3覆盖在带有电荷的PET波浪形聚合物膜2表面上；
[0068](D)将步骤(C)中PET波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与导电膜I粘合在一起，即制得所述的基于PET膜的复合结构机电换能材料。
[0069]其中，步骤(B)中的充电方法为离子注入法。
[0070]本实施例中，导电膜I为导电聚合物膜，导电电极3为银导电电极。
[0071]实施例5:
[0072]本实施例制备基于COC膜的复合结构机电换能材料，具体包括以下步骤:
[0073](I)将COC聚合物通过压印工艺制成COC波浪形聚合物膜2 ；
[0074](2)采用导电胶带粘合工艺将导电电极3覆盖在步骤⑴制得的COC波浪形聚合物膜2表面上；
[0075](3)通过步骤(2)中COC波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面对COC波浪形聚合物膜2进行充电；
[0076](4)将步骤(3)充电后的COC波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与导电膜I粘合在一起，即制得所述的基于COC膜的复合结构机电换能材料。
[0077]其中，步骤(3)中的充电方法为电子束注入法。
[0078]本实施例中，导电膜I为导电复合膜，导电电极3为石墨导电电极。
[0079]实施例6:
[0080]本实施例制备基于PE膜的复合结构机电换能材料，具体包括以下步骤:
[0081](I)将PE聚合物通过热塑工艺制成PE波浪形聚合物膜2 ；
[0082](2)采用导电胶粘合工艺将导电电极3覆盖在步骤⑴制得的PE波浪形聚合物膜2表面上；
[0083](3)通过步骤⑵中PE波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面对PE波浪形聚合物膜2进行充电；
[0084](4)将步骤(3)充电后的PE波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与铝箔I粘合在一起，即制得所述的基于PE膜的复合结构机电换能材料。
[0085]其中，步骤(3)中的充电方法为电晕极化法。
[0086]本实施例中，导电膜I为铝箔，导电电极3为石墨烯导电电极。
[0087]实施例7:
[0088]本实施例制备基于PP膜的复合结构机电换能材料，具体包括以下步骤:
[0089](I)将PP聚合物通过热塑工艺制成PP波浪形聚合物膜2 ；
[0090](2)采用导电胶粘合工艺将导电电极3覆盖在步骤⑴制得的PP波浪形聚合物膜2表面上；
[0091](3)通过步骤(2)中PP波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面对PE波浪形聚合物膜2进行充电；
[0092](4)将步骤(3)充电后的PP波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与导电膜I粘合在一起，即制得所述的基于PP膜的复合结构机电换能材料。
[0093]其中，步骤(3)中的充电方法为电晕极化法。
[0094]本实施例中，导电膜I为不锈钢板，导电电极3为石墨烯导电电极。
[0095]实施例8:
[0096]本实施例制备基于PEN膜的复合结构换能材料，具体包括以下步骤:
[0097](A)将PEN聚合物通过压印工艺制成PEN波浪形聚合物膜2 ；
[0098](B)对步骤(A)制得的PEN波浪形聚合物膜2进行充电；
[0099](C)待步骤(B)充电结束后，采用磁控溅射工艺将导电电极3覆盖在带有电荷的PEN波浪形聚合物膜2表面上；
[0100](D)将步骤(C)中PEN波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与导电膜I粘合在一起，即制得所述的基于PEN膜的复合结构机电换能材料。
[0101]其中，步骤⑶中的充电方法为电晕极化法。
[0102]本实施例中，导电膜I为铝板，导电电极3为银铝合金导电电极。
[0103]实施例9:
[0104]本实施例制备基于PI膜的复合结构机电换能材料，具体包括以下步骤:
[0105](a)将PI聚合物通过压印工艺制成PI波浪形聚合物膜2 ；
[0106](b)采用真空蒸镀工艺将导电电极3覆盖在步骤(a)制得的PI波浪形聚合物膜2的一个表面上；
[0107](c)将步骤(b)中PI波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面与导电膜I粘合在一起；
[0108](d)对步骤(C)中PI波浪形聚合物膜2未覆盖导电电极3的自由面进行充电，即制得所述的基于PI膜的复合结构机电换能材料。
[0109]其中，步骤(d)中的充电方法为接触法充电。
[0110]本实施例中，导电膜I为导电复合膜，导电电极3为铝电电极。
【主权项】
1.一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，该方法是将聚合物通过热塑工艺、浇注工艺或压印工艺制成波浪形聚合物膜，然后将导电电极覆盖在波浪形聚合物膜的一个表面上，并向波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面进行充电，再将波浪形聚合物膜充电后的自由面的突出部分与导电膜粘合在一起，即制成所述的复合结构机电换能材料。2.根据权利要求1所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)将聚合物通过热塑工艺、浇注工艺或压印工艺制成波浪形聚合物膜； (2)将导电电极覆盖在步骤(I)制得的波浪形聚合物膜的一个表面上； (3)向步骤(2)中波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面进行充电； (4)将步骤(3)中波浪形聚合物膜充电后的自由面的突出部分与导电膜粘合在一起，即制得所述的复合结构机电换能材料。3.根据权利要求1所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (A)将聚合物通过热塑工艺、浇注工艺或压印工艺制成波浪形聚合物膜； (B)对步骤(A)制得的波浪形聚合物膜进行充电； (C)待步骤(B)充电结束后，将导电电极覆盖在带有电荷的波浪形聚合物膜未充电的表面上； (D)将步骤(C)中波浪形聚合物膜充电后的自由面的突出部分与导电膜粘合在一起，即制得所述的复合结构机电换能材料。4.根据权利要求1所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (a)将聚合物通过热塑工艺、浇注工艺或压印工艺制成波浪形聚合物膜； (b)将导电电极覆盖在步骤(a)制得的波浪形聚合物膜的一个表面上； (C)将步骤(b)中波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面上的突出部分与导电膜粘合在一起，制得复合结构膜； (d)向步骤(C)制得的复合结构膜的两个电极施加直流偏压进行充电，即制得所述的复合结构机电换能材料。5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，所述的聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、环烯烃聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的一种。6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，所述的导电电极材料包括铝、金、银、石墨或石墨烯中的一种。7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，所述的导电电极的覆盖方法包括真空蒸镀、丝网印刷、磁控溅射或导电胶带粘合中的一种。8.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，所述的波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面的突出部分涂覆胶黏剂或设置双面粘性胶带，并且所述的波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面通过胶黏剂或双面粘性胶带与导电膜粘合在一起。9.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，所述的导电膜包括铝箔、铜箔、铝板、铜板、不锈钢板、导电聚合物膜或导电复合膜中的一种。10.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，其特征在于，所述的充电的方法为电晕极化法、接触充电法、离子注入法或电子束注入法中的一种。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，该方法是将聚合物通过热塑工艺、浇注工艺或压印工艺制成波浪形聚合物膜，然后将导电电极覆盖在波浪形聚合物膜的一个表面上，并向波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面进行充电，再将波浪形聚合物膜充电后的自由面的突出部分与导电膜粘合在一起，即制成所述的复合结构机电换能材料。本发明的成品具有部分压电材料的性能，能够实现机械能和电能之间的转换。与现有技术相比，本发明制备方法简单，制得的复合结构机电换能材料具有优异的机电耦合性能，而且整体厚度较小，可以应用于智能服装、环境振动能量采集器、生物动能能量采集器、声电传感器、机器人肌肤、智能结构等领域。
【IPC分类】H01L41/29, H01L41/45
【公开号】CN104979467
【申请号】CN201510245845
【发明人】张晓青, 薛远, 武丽明
【申请人】同济大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月14日