【編號(hào)】2024-62

【題名】聚吡咯改性鈦酸鋇納米顆粒/聚偏氟乙烯復(fù)合壓電薄膜的制備及性能分析

【作者】余兆勇，王詩(shī)雯，王莉莉等

【機(jī)構(gòu)】浙江理工大學(xué)

【刊名】 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)（2024年07期）

【文摘】為解決鈦酸鋇(BT)/聚偏氟乙烯(PVDF)復(fù)合材料中兩相材料間介電差異較大和BT難極化的問題，先以吡咯(Py)為聚合單體，通過細(xì)乳液聚合法制備聚吡咯改性BT(記作BT@PPy)納米顆粒，然后將此作為紡絲液組分，利用靜電紡絲法構(gòu)筑BT@PPy/PVDF復(fù)合壓電薄膜；進(jìn)一步將銅箔電極貼于復(fù)合壓電薄膜上下表面，制備BT@PPy/PVDF壓電納米發(fā)電機(jī)。采用FT-IR、TEM和XRD等手段分析BT@PPy納米顆粒的結(jié)構(gòu)和形貌，測(cè)試復(fù)合壓電薄膜的壓電常數(shù)和壓電納米發(fā)電機(jī)的輸出電壓。結(jié)果表明：PPy成功包覆BT納米顆粒，形成核殼結(jié)構(gòu)；添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的BT@PPy納米顆粒填料，靜電紡絲所得復(fù)合壓電薄膜的剩余極化由未改性前的0.125μC/cm² 提升至0.472μC/cm²，壓電常數(shù)從12pC/N增加到23.2pC/N；所制納米發(fā)電機(jī)輸出電壓從0.2V提升到2.5V，對(duì)外部壓力感知敏感.聚吡咯對(duì)BT納米顆粒的改性，提升了 BT/PVDF復(fù)合壓電層中BT的極化程度和壓電層的壓電常數(shù)，從而提高了所制壓電納米發(fā)電機(jī)的輸出電壓。研究結(jié)果可為制備高壓電輸出的壓電納米發(fā)電機(jī)提供有益參考。