[發明專利]一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法

有效

• 申請號: 201810819358.5
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108899415B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 杜曉松;吳玉明;李吉蒙;李海洲;黎威志;太惠玲;謝光忠
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L41/37
• 分類號: H01L41/37;H01L41/257
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：配制鐵電聚合物與鐵電摻雜相形成的混合溶液，所述鐵電聚合物為PVDF基聚合物；

步驟2：對基板進行親水處理，將親水基團連接到基板表面，制得親水改性基板；

步驟3：將所述混合溶液流延于所述親水改性基板上形成液膜；通過控制流延溫度和流延時間對所述液膜進行固化處理，使得所述液膜中溶劑揮發，制得聚合物相的偶極子自發取向排列的鐵電復合薄膜；

步驟4：對所述鐵電復合薄膜進行熱極化處理，所述熱極化處理所用電場的強度小于鐵電復合薄膜中鐵電聚合物相的矯頑電場，以使得鐵電復合薄膜中鐵電摻雜相與所述鐵電聚合物相的極化方向相同或者相反，至此完成鐵電復合薄膜的制備。

2.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟4中采用沿基板法線方向且自基板一側至鐵電復合薄膜一側的直流電場進行熱極化處理，使得經熱極化處理所得鐵電復合薄膜的壓電性能增強而熱釋電性能抑制。

3.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟4中采用沿基板法線方向且自鐵電復合薄膜一側至基板一側的直流電場進行熱極化處理，使得經熱極化處理所得鐵電復合薄膜的熱釋電性能增強而壓電性能抑制。

4.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟2中親水基團包括羥基、氨基或者羧基。

5.根據權利要求4所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟2中親水處理具體是采用濃硫酸與過氧化氫形成的混合溶液或者氨水與過氧化氫形成的混合溶液來處理基板。

6.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述PVDF基聚合物包括：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)共聚物[P(VDF-TrFE)]或者聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)共聚物[P(VDF-HFP)]。

7.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述鐵電摻雜相的材料包括鋯鈦酸鉛、鉭酸鋰或者鈦酸鋇。

8.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟2的親水改性基板包括玻璃或者硅片。

9.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟1的混合溶液中鐵電聚合物的質量濃度為5％～25％，鐵電摻雜相的質量濃度為1％～5％。

10.根據權利要求1所述的一種柔性鐵電復合薄膜的流延-極化制備方法，其特征在于：所述步驟3中固化處理的工藝條件為：流延溫度為40℃～60℃，流延時間為3小時～5小時。