[發(fā)明專利]熱釋電材料與其制造方法，及由其所制成的高效熱釋電纖維

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310451332.7
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104518079B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭孟松
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭安志;鄭匯穎;泳明投資有限公司
• 主分類號: H01L37/02
• 分類號: H01L37/02;D01F6/92;D01F1/10;D01D5/30;D01D5/00
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31266
• 代理人: 須一平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱釋電材料及其制造方法與應(yīng)用產(chǎn)品，特別是涉及一種具有高效熱釋電效應(yīng)的熱釋電材料與其制造方法，及由其所制成的高效熱釋電纖維。

背景技術(shù)

熱釋電效應(yīng)是指極化強度隨溫度改變而表現(xiàn)出電荷釋放現(xiàn)象，能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的物質(zhì)稱為熱釋電材料，熱釋電材料屬于壓電材料中的一類，為不具有對稱中心且有特殊極性方向的晶體，雖然具有熱釋電效應(yīng)的材料約有上千種，但廣泛應(yīng)用的只有十幾種，例如硫酸甘氨酸(TGS)晶體及其同型晶體、鈮酸鍶鋇(SBN)晶體、硫酸鋰(LSH)和鉭酸鋰(LiTaO₃)晶體等，其他還有電氣石晶體、PZT等壓電陶瓷，以及PVF2等高分子薄膜也都屬于熱釋電材料。

在各種熱釋電材料中，由于電氣石具有下列特性而被廣泛應(yīng)用作為養(yǎng)生保健的產(chǎn)品：

(一)電氣石在常溫下能發(fā)射紅外線的電磁波，且其波長范圍與人體相接近，因此，可以借由電氣石發(fā)射的紅外線的熱效應(yīng)，產(chǎn)生激活生物大分子活性，改善循環(huán)與增強新陳代謝的作用。

(二)電氣石本身存在自發(fā)永久偶極及一定強度的表面電場，其電場強度在晶體表面10μm處最高可達(dá)E=6.2×10⁶V/m，可以對周圍空氣中存在的水分子進(jìn)行輕微電離,而持續(xù)產(chǎn)生H⁺和OH^－。其中，H⁺從電氣石電極之間的微弱電流中得到電子，還原為氫氣(H₂)，OH^－則與水分子結(jié)合形成空氣負(fù)離子，相關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下:

H₂O→OH^－+H⁺………(1)

2H⁺+2e^－→H2↑………(2)

OH^－+nH₂O→OH^－+(H₂O)_n………(3)

借此，使電氣石能夠持續(xù)永久地釋放負(fù)離子，負(fù)離子可用于清除人體內(nèi)自由基、使人體體液呈弱堿性，以及改善空氣品質(zhì)。

(三)電氣石的微弱電流，能引起人體的生物電效應(yīng)，并達(dá)到促進(jìn)新陳代謝、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)，以及細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)外體液的平衡調(diào)節(jié)等作用。

電氣石晶體結(jié)構(gòu)屬于三方晶系，晶體屬于C3v點群，具有單向極軸，其所有的壓電常數(shù)d₃₁、d₃₂和d₃₃均為正值，具壓電與熱電性,但電氣石的初級熱釋電性無法測到，通常所觀察到的熱釋電性主要是由第二熱釋電性引起的，即電氣石的熱釋電效應(yīng)不是源于電氣石自發(fā)極化的溫度相關(guān)性，而是源于熱膨脹引起的應(yīng)變所導(dǎo)致的壓電效應(yīng),故在室溫下電氣石晶體的自發(fā)極化值比一般熱釋電體小很多，約Ps=0.011μC/cm²，僅為BaTiO₃在室溫下的飽和極化強度26μC/cm²的1/2400。此外，雖然電氣石發(fā)射的波長范圍涵蓋人體或生物體產(chǎn)生的振動頻率范圍，但其對光波的激發(fā)頻率與人體紅外光子電磁波的震蕩頻率仍略有差距，因而無法產(chǎn)生高效的共振效應(yīng)，也使其產(chǎn)生的紅外線的激發(fā)與吸收效率仍未盡理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠強化熱釋電效應(yīng)并與目的物產(chǎn)生共振的熱釋電材料。

于是，本發(fā)明熱釋電材料，包含一個熱釋電體基材。該熱釋電體基材為具有極性與磁性的材料經(jīng)施加高壓電場極化而獲得。

本發(fā)明的熱釋電材料，是使該熱釋電體基材與一納米金粒子原料相混合為一預(yù)混物后，再以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。

本發(fā)明的熱釋電材料，是使該熱釋電體基材與一納米碳管原料相混合為一預(yù)混物后，再以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。

本發(fā)明的熱釋電材料，是使該熱釋電體基材與一納米金粒子原料、一納米碳管原料相混合為一預(yù)混物后，再以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。

本發(fā)明的熱釋電材料，是應(yīng)用于一應(yīng)用目的物上，并選擇主要振動頻率能夠涵蓋該應(yīng)用目的物所散發(fā)的電磁波的主振動頻率且具有極性與磁性的材料作為該熱釋電體基材。

本發(fā)明的熱釋電材料，該應(yīng)用目的物為人體、汽柴油或水，且是將該熱釋電材料添加到一選自下列群組的產(chǎn)品中：纖維、內(nèi)燃機(jī)材料及解離水的材料。

本發(fā)明的熱釋電材料，該納米碳管選自于單壁或多壁納米碳管，且是呈豎立狀態(tài)結(jié)合在該熱釋電體基材上。