[發(fā)明專利]一種三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210254125.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN114824056A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂(lè)靜;黃玉輝;吳勇軍;洪子健;施鈞輝;陳睿黽;任丹陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);之江實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): H01L41/083
• 分類號(hào): H01L41/083;H01L41/18;H01L41/193;H01L41/37;H01L41/45
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 白靜蘭

1.一種三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜，其特征在于，所述復(fù)合薄膜具有三明治結(jié)構(gòu)，上層和下層由多巴胺表面修飾的無(wú)機(jī)壓電納米顆粒構(gòu)成，中間層為聚合物薄膜層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜，其特征在于，所述上層或下層中多巴胺表面修飾的無(wú)機(jī)壓電納米顆粒與聚合物薄膜層中聚合物的質(zhì)量比為1：(1～10)，所述復(fù)合薄膜的厚度為10～100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜，其特征在于，所述無(wú)機(jī)壓電納米顆粒選自鈦酸鋇(BTO)、鈮酸鉀鈉(KNN)或鋯鈦酸鉛(PZT)納米顆粒，尺寸為10～100nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜層的材料選自PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)或PDMS。

5.一種權(quán)利要求1-4任一所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將多巴胺修飾的無(wú)機(jī)壓電納米顆粒分散在乙醇溶液中，得到懸濁液；

(2)將聚合物薄膜置于燒杯底部，倒入步驟(1)中的懸濁液后靜置，待納米顆粒自然沉降至聚合物薄膜一表面，得到納米顆粒層；

(3)將步驟(2)的聚合物薄膜進(jìn)行熱處理，得到具有雙層結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)納米顆粒層/聚合物薄膜層；

(4)將步驟(3)中的具有雙層結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)納米顆粒層/聚合物薄膜層置于燒杯底部，聚合物薄膜層朝上放置，倒入步驟(1)中的懸濁液后靜置，待納米顆粒自然沉降至聚合物薄膜另一表面，得到納米顆粒層；

(5)將步驟(4)的聚合物薄膜進(jìn)行熱處理，得到具有三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于，所述聚合物薄膜通過(guò)流延法或旋涂法制備，厚度為10～60μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于，所述懸濁液的濃度為1～200mg/mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于，在步驟(3)和(5)中，熱處理的溫度為150～200℃，時(shí)間2～3小時(shí)。

9.一種權(quán)利要求1-4任一所述的三明治結(jié)構(gòu)柔性壓電復(fù)合薄膜在可穿戴電子設(shè)備或柔性傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。