[發(fā)明專利]一種駐極體及其打印方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210415365.5
• 申請(qǐng)日: 2022-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114709078B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜潮;張寧一;梁釗;董小兵;錢(qián)企豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01G7/02
• 分類(lèi)號(hào): H01G7/02;H01G13/00;B33Y80/00;B33Y10/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙惟盛赟鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43228
• 代理人: 黃敏華

本發(fā)明涉及固體電介質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種駐極體及其打印方法；駐極體包括它包括基板和印制于基板上的多層駐極體片，駐極體為片狀，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于50毫伏。這種駐極體，電荷均勻分布在薄膜內(nèi)部，形成高電荷密度的駐極體材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的壓電、鐵電性能，如巨電致伸縮系數(shù)；電學(xué)性能優(yōu)異。并且駐極體直接通過(guò)3D打印得到，打印完成后無(wú)需再進(jìn)行極化處理，簡(jiǎn)化了制備工藝，降低了制備成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體電介質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種駐極體及其打印方法。

背景技術(shù)

駐極體是一種具有持久性極化的固體電介質(zhì)材料，其內(nèi)部?jī)?chǔ)存有電荷偶極子。由于駐極體材料內(nèi)部電荷偶極的定向排列，材料會(huì)便表現(xiàn)出壓電、鐵電性質(zhì)，同時(shí)駐極體材料以其制備方便、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于駐極體傳聲器、傳感器、發(fā)電機(jī)、能量收集等壓電鐵電器件及光電器件。

現(xiàn)有的駐極體采用如電暈極化、電極極化、離子束電荷注入方法進(jìn)行極化充電，使其內(nèi)部能夠存儲(chǔ)電荷。但是采用上述極化方法極化的駐極體，其內(nèi)部電荷分布不均勻，同時(shí)存在極化效率不夠高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)駐極體電荷分布不均勻的問(wèn)題，一方面，提供一種電荷分布均勻的駐極體；另一方面，提供一種駐極體打印方法，該方法打印出的駐極體電荷分布均勻。

本發(fā)明提供了一種駐極體，它包括基板和印制于基板上的多層駐極體片，駐極體為片狀，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于50毫伏。

可選的，

駐極體片為5層時(shí)，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于15毫伏；

駐極體片為10層時(shí)，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于50毫伏；

駐極體片為20層時(shí)，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于50毫伏；

駐極體片為30層時(shí)，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于30毫伏；

駐極體片為40層時(shí)，駐極體同一表面的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不大于50毫伏；

可選的，駐極體不同位置的厚度差不大于20微米。

可選的，

駐極體片為5層時(shí)，駐極體不同位置的厚度差不大于7微米；

駐極體片為10層時(shí)，駐極體不同位置的厚度差不大于7微米；

駐極體片為20層時(shí)，駐極體不同位置的厚度差不大于15微米；

駐極體片為30層時(shí)，駐極體不同位置的厚度差不大于15微米；

駐極體片為40層時(shí)，駐極體不同位置的厚度差不大于20微米。

另一方面，本發(fā)明提供一種駐極體打印方法，包括以下步驟，

S1、配置打印墨水，并將打印墨水在40-60℃溫度下加熱2-5小時(shí)；

S2、布設(shè)基板逐層打印，打印時(shí)注入電荷，使電荷進(jìn)入駐極體內(nèi)；

S3、壓電鐵電性能表征，采用開(kāi)爾文探針力顯微鏡(Kelvin?probe?forcemicroscope，KPFM)測(cè)駐極體的表面電勢(shì)，對(duì)駐極體內(nèi)部的電荷及均勻度進(jìn)行表征。

可選的，所述打印墨水包括高分子介電材料、有機(jī)溶劑和丙酮，高分子介電材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％-14％、有機(jī)溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％-70％，丙酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32％-56％。

可選的，所述打印基板為玻璃基板或氧化銦錫基。

可選的，所述高分子介電材料為聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯或三氟乙烯的共聚物。