一種聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法，屬于新材料的制備【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法是通過對流延的聚偏氟乙烯溶液成膜的過程中加入電場，電場誘導聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，使獲得的聚偏氟乙烯壓電膜具有較高的壓電常數(shù)，提高聚偏氟乙烯壓電膜在聲電轉(zhuǎn)換及其在環(huán)境中能量的捕獲等機電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚偏氟乙烯壓電膜的制備技術(shù)中不能達到高的β晶相轉(zhuǎn)變以及β晶相的有序取向排布，成膜與晶相轉(zhuǎn)化工藝分開進行，提供一種操作簡單，成膜與極化晶相轉(zhuǎn)變同步進行的聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法，所制備的聚偏氟乙烯壓電膜具有較高的壓電常數(shù)。
【專利說明】一種聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法，屬于新材料的制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]聚偏氟乙烯(PVDF)是一種由層狀晶體和無定形區(qū)組成的半結(jié)晶高聚物，在不同條件下可結(jié)晶成α、β、Y和δ四種晶相，其中只有強極性的β相具有壓電性能。提高PVDF膜中β相的比例并使其取向排布就成為提高聚偏氟乙烯壓電膜在聲電轉(zhuǎn)換及其在環(huán)境中能量的捕獲等機電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵。目前聚偏氟乙烯壓電膜是采用先制備聚偏氟乙烯膜，再經(jīng)過晶型的轉(zhuǎn)變工藝制備得到。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熱壓成膜，而晶型的轉(zhuǎn)變工藝是單軸熱拉伸或在高溫環(huán)境下電場極化，對制備條件和設(shè)備要求比較苛刻或易產(chǎn)生缺陷，不能達到高的β晶相轉(zhuǎn)化以及β晶相的有序取向排布，不能連續(xù)化加工大面積聚偏氟乙烯壓電膜，因而影響聚偏氟乙烯壓電膜的壓電性能，同時成膜與β晶相轉(zhuǎn)化工藝分開進行，工序復雜。目前，具有對制備條件與設(shè)備要求較低，成膜與β晶相轉(zhuǎn)變同步進行的聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法還沒有見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚偏氟乙烯壓電膜的制備技術(shù)中對制備條件和設(shè)備要求比較苛刻或易產(chǎn)生缺陷，不能達到高的β晶相轉(zhuǎn)變以及β晶相的有序取向排布，不能連續(xù)化加工大面積聚偏氟乙烯壓電膜，成膜與晶相轉(zhuǎn)化工藝分開進行，工序復雜的缺點，提供一種操作簡單，對制備條件與設(shè)備要求較低，成膜與極化晶相轉(zhuǎn)變同步進行的聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法，所制備的聚偏氟乙烯壓電膜具有較高的壓電常數(shù)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的:本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0005]在現(xiàn)有聚偏氟乙烯溶液流延成膜的方法基礎(chǔ)上，通過對流延的聚偏氟乙烯溶液成膜的過程中加入電場，電場誘導聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，使獲得的聚偏氟乙烯壓電膜具有較高的壓電常數(shù)，提高聚偏氟乙烯壓電膜在聲電轉(zhuǎn)換及其在環(huán)境中能量的捕獲等機電轉(zhuǎn)換效率，聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法包括如下步驟:
[0006]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0007]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌3小時-8小時，獲得濃度百分比為Iwt% -15wt%的聚偏氟乙烯溶液，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亞砜其中一種。
[0008]b模具裝置的準備
[0009]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板⑴，導電極板⑷，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(I)，導電極板(I)厚度小于0.5_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板
(4)與導電極板(I)相互平行，導電極板⑷與導電極板(I)之間的距離為5mm-30mm，導電極板⑷上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0010]c聚偏氟乙烯壓電膜⑶的制備
[0011]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，調(diào)整聚偏氟乙烯溶液的濃度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源
(7)的電壓為lkv_60kv，電場誘導模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具⑵內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0012]由于采用以上技術(shù)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體積以小于或等于模具(2)淺槽中置于導電極板(I)后空間體積。
[0013]由于采用以上技術(shù)方案，模具(2)為一個具有深淺槽的絕緣平板，淺槽面積依據(jù)制備壓電膜的面積而定，等面積的光滑的導電極板(I)置于淺槽的底面，導電極板
(I)厚度小于0.5mm，并通過電極線(5)引于模具(2)夕卜，以便連接直流電源(7)，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板(I)相互平行，導電極板
(4)與導電極板(I)之間的距離為5mm-30mm，導電極板⑷上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)，模具⑵內(nèi)的導電極板(I)與導電極板⑷之間的電場可以是向上，也可以向下；導電極板(I)與導電極板(4)之間的電場強度可以通過改變導電極板⑴與導電極板⑷之間距離或改變直流電源(7)的電壓來調(diào)整；直流電源(7)的電壓一定時，導電極板⑴與導電極板⑷之間距離越小，形成的電場就越強，反之，越小；導電極板(I)與導電極板(4)之間距離一定，直流電源(7)的電壓越高，形成的電場就越強，反之,越小。
[0014]技術(shù)方案中導電極板(I)只要是不被溶液的溶劑溶解或腐蝕的具有導電性的光滑的膜或板材都可以，導電極板(I)的厚度對制備的聚偏氟乙烯壓電膜的特征沒有影響，只是導電極板(I)放置于模具(2)的淺槽后影響淺槽最大流延溶液膜的厚度。
[0015]由于采用以上技術(shù)方案，聚偏氟乙烯壓電膜的厚度可以通過模具(2)中流延聚偏氟乙烯溶液的體積或溶液的濃度來調(diào)整，也可以在模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中溶劑揮發(fā)后的聚偏氟乙烯壓電膜上通過多次重復流延成膜的方法，來制備各種厚度的聚偏氟乙烯壓電膜。
[0016]由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明提供的聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備方法，其特點是:在常溫條件下，將成膜與極化同步進行，簡化了工序、操作方便、成本低廉，獲得的聚偏氟乙烯壓電膜(3)中的聚偏氟乙烯的β相含量高并在電場方向有序取向排布，使聚偏氟乙烯壓電膜(3)具有較高的壓電常數(shù)，提高聚偏氟乙烯壓電膜(3)在聲電轉(zhuǎn)換及其在環(huán)境中能量的捕獲等機電轉(zhuǎn)換效率。
[0017]由于采用以上技術(shù)方案，流延溶液中溶劑緩慢揮發(fā)，將在聚偏氟乙烯壓電膜(3)中產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)，溶液的濃度對聚偏氟乙烯壓電膜(3)的微孔結(jié)構(gòu)與其對應的彈性模量具有調(diào)控作用，溶液的濃度越小，聚偏氟乙烯壓電膜中的空隙將越多，聚偏氟乙烯壓電膜(3)的彈性模量也就越?。唤档途燮蚁弘娔?3)的彈性模量，將使聚偏氟乙烯壓電膜(3)具有更高的壓電常數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為制備聚偏氟乙烯壓電膜的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
[0020]聚偏氟乙烯壓電膜的制備，按以下步驟:
[0021]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0022]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌3小時-8小時，獲得濃度百分比為Iwt% -15wt%的聚偏氟乙烯溶液，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亞砜其中一種。
[0023]b模具裝置的準備
[0024]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板⑴，導電極板⑷，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(I)，導電極板(I)厚度小于0.5_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板
(4)與導電極板(I)相互平行，導電極板⑷與導電極板(I)之間的距離為5mm-30mm，導電極板⑷上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0025]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0026]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，調(diào)整聚偏氟乙烯溶液的濃度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源
(7)的電壓為lkv-60kv，電場誘導模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0027]本發(fā)明的聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法，也適用于制備聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)壓電膜；將鋯鈦酸鉛超微粉體均勻分散于聚偏氟乙烯溶液中，用同樣的方法也可制備聚偏氟乙烯與鋯鈦酸鉛的復合壓電膜；將鈦酸鋇超微粉體均勻分散于聚偏氟乙烯溶液中，用同樣的方法可制備聚偏氟乙烯與鈦酸鋇的復合壓電膜。
[0028]實施例:
[0029]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的闡述:
[0030]實施例一:
[0031]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0032]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌3小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為lwt%的聚偏氟乙烯溶液，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺。
[0033]b模具裝置的準備[0034]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板⑴，導電極板⑷，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有Imm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板⑴厚度為0.1_，導電極板⑴通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為5mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0035]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0036]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源(7)的電壓為lkv，電場誘導模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具
(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0037]實施例二:
[0038]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0039]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌3小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為5wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶劑為二甲基乙酰胺。
[0040]b模具裝置的準備
[0041]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板(I)，導電極板(4)，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有2mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板(I)厚度為0.2_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為20mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0042]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0043]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板⑴的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源(7)的電壓為30kv，電場誘導模具⑵內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0044]實施例三:
[0045]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0046]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌8小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為15wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶劑為二甲基亞砜。
[0047]b模具裝置的準備
[0048]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板⑴，導電極板⑷，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有3mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板(I)厚度為0.5_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為30mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0049]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0050]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板(I)與導電極板(4)之間形成電場，直流電源(7)的電壓為60kv，電場誘導模具⑵內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0051]實施例四:
[0052]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0053]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌5小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為8wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺。
[0054]b模具裝置的準備
[0055]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板⑴，導電極板⑷，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有2mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板(I)厚度為0.3_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為10mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0056]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0057]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板(I)與導電極板(4)之間形成電場，直流電源(7)的電壓為10kv，電場誘導模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0058]實施例五:
[0059]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0060]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌8小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為12wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶劑為二甲基亞砜。
[0061]b模具裝置的準備
[0062]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板(I)，導電極板(4)，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有2mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板⑴厚度為0.4_，導電極板⑴通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為25mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。[0063]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0064]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板(I)與導電極板(4)之間形成電場，直流電源(7)的電壓為40kv，電場誘導模具⑵內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0065]實施例六:
[0066]a聚偏氟乙烯溶液的配置
[0067]將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，室溫攪拌3小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為2wt%的聚偏氟乙烯溶液，溶劑為二甲基乙酰胺。
[0068]b模具裝置的準備
[0069]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板(I)，導電極板(4)，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有3mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板⑴厚度為0.1_，導電極板⑴通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為10mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0070]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0071]根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液，聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源(7)的電壓為20kv，電場誘導模具⑵內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
[0072]實施例七:
[0073]a聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)溶液的配置
[0074]將聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)粉體溶入溶劑中，室溫攪拌8小時，獲得濃度質(zhì)量百分比為3wt%的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)溶液，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺。
[0075]b模具裝置的準備
[0076]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板(I)，導電極板(4)，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有3mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板(I)厚度為0.3_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為10mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0077]c聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)壓電膜(3)的制備
[0078]根據(jù)需要制備的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P (VDF-TrFE)壓電膜(3)的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)壓電膜(3)的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚氟乙烯-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)溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板(I)與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源(7)的電壓為20kv，電場誘導模具(2)內(nèi)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相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)壓電膜(3)。
[0079]實施例八:
[0080]a鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯溶液的配置
[0081]將鋯鈦酸鉛超微粉體在N，N- 二甲基甲酰胺中超聲分散后，再將聚偏氟乙烯粉體溶入溶劑中，鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯的質(zhì)量組分比為1: 10，室溫攪拌6小時，獲得聚偏氟乙烯的濃度質(zhì)量百分比為6wt%，懸浮有鋯鈦酸鉛超微粉體的聚偏氟乙烯復合溶液。
[0082]b模具裝置的準備
[0083]所述的模具裝置由模具(2)、導電極板⑴，導電極板⑷，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有3mm深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板(I)厚度為0.5_，導電極板(I)通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板(4)與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為20mm，導電極板(4)上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)。
[0084]c聚偏氟乙烯壓電膜(3)的制備
[0085]根據(jù)需要制備的鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯溶液，鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯溶液在導電極板⑴上自然流平，導電極板⑴與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源(7)的電壓為40kv，電場誘導模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具⑵內(nèi)鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成鋯鈦酸鉛超微粉體/聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
【權(quán)利要求】
1.一種聚偏氟乙烯壓電膜的制備方法，包括聚偏氟乙烯溶液的配制，模具裝置及聚偏氟乙烯溶液在模具裝置中的流延成膜，其特征在于:所述的模具裝置由模具(2)、導電極板(1)，導電極板(4)，電極線(5)、電極線(6)與直流電源(7)組成，模具(2)為絕緣平板，絕緣平板上開有1_-3_深的淺槽，在淺槽的底面放置一與淺槽等面積的導電極板(1)，導電極板⑴厚度小于0.5_，導電極板⑴通過電極線(5)引于模具(2)外，模具(2)的上方固定設(shè)置等面積的導電極板(4)，導電極板⑷與導電極板⑴相互平行，導電極板⑷與導電極板⑴之間的距離為5mm-30mm，導電極板⑷上連接電極線(6)，在電極線(5)與電極線(6)外接直流電源(7)，根據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積確定導電極板(I)的面積，依據(jù)需要制備的聚偏氟乙烯壓電膜的面積與厚度，調(diào)整聚偏氟乙烯溶液的濃度，向模具(2)淺槽中倒入相應體積的聚偏氟乙烯溶液,聚偏氟乙烯溶液在導電極板(I)上自然流平，導電極板⑴與導電極板⑷接通直流電源，在導電極板⑴與導電極板⑷之間形成電場，直流電源(7)的電壓為lkv-60kv，電場誘導模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的β相結(jié)晶及其在電場方向有序取向排布，模具(2)內(nèi)聚偏氟乙烯溶液中的溶劑緩慢揮發(fā)，形成聚偏氟乙烯壓電膜(3)。
【文檔編號】H01L41/45GK103855296SQ201210514854
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】柏自奎, 方東, 屈永明, 陶詠真, 張宏偉, 許杰, 徐衛(wèi)林 申請人:武漢紡織大學