[發明專利]一種提高聚合物材料壓電響應的方法

有效

• 申請號: 201911370807.3
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN113043582B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 初寶進;胡欣萍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B29C59/10
• 分類號: B29C59/10;B29C59/02;B29L7/00
• 代理公司: 蘇州攜智匯佳專利代理事務所(普通合伙) 32278
• 代理人: 溫明霞

1.一種提高聚合物材料壓電響應的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A)在非平面的聚合物薄膜的上下表面分別制備導電電極后極化，使得材料內部產生宏觀極化；

B)在所述極化后的非平面的聚合物薄膜的上下表面分別設置金屬板；

C)通過對金屬板施壓，使聚合物薄膜產生大位移形變和大應力，獲得高應變，輸出壓電電信號，所述大位移形變為非均勻形變；所述施壓的壓力為0.01～10N；

所述非平面的聚合物薄膜為拱形或立體三角形薄膜，在聚合物薄膜上制備呈陣列的拱形或立體三角形；通過澆膜工藝制備聚合物膜，再利用模具在一定的溫度和壓力下將膜制備成具有一定曲率半徑的拱形或者不同高度的三角形結構；

所述拱形是圓柱體、球形、拋物線或橢圓的一部分；所述拱形薄膜的厚度為0.001～10000μm，所述拱形薄膜的高度為0.001～10.0mm，所述拱形薄膜的曲率半徑為0.001～10000mm；

所述立體三角形是三棱柱或者三棱錐形；當薄膜為三棱柱形薄膜時，該薄膜為無底面薄膜，此時形成的三棱柱的截面為等腰三角形或無規形狀的三角形，無底面薄膜的底面為正方形或長方形，正方形邊長或長方形的長度為0.1～10mm；

當薄膜為三棱錐薄膜時，該薄膜為無底面薄膜，底面為三角形，無底面薄膜的底面為三角形，三角形各邊長獨立的為0.1～10mm；

所述立體三角形薄膜的厚度0.001～10000μm，所述立體三角形薄膜的高度為0.1～3.0mm；

所述極化為在直流電壓下極化，所述極化的電場為10～200MV/m，極化的溫度為室溫～110℃，極化的時間為0.1s～48h。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜選自高介電性能的鐵電聚合物材料薄膜。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述高介電性能的鐵電聚合物材料薄膜選自聚偏氟乙烯及其共聚物中的一種，尼龍或聚乳酸。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述導電電極選自銀，金或鋁電極。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬板選自不銹鋼板，鋁板或銅板。