新型柔性壓力傳感材料和器件開發(fā).pdf

1、本論文主要研究了壓電聚合物P(VDF-TrFE)和PVDF納米纖維薄膜的制備和性質與基于壓電納米纖維薄膜的柔性壓力傳感器的開發(fā)。
　　 本研究采用靜電紡絲技術制備壓電納米纖維。首先對靜電紡絲工藝進行了探索和優(yōu)化，影響靜電紡纖維的直徑形貌和性能的因素主要有溶液性質（溶劑和濃度）、電壓、推進速度、接收距離和溫濕度等。實驗和分析表明，這些因素的作用是相互的，需要進行配合調節(jié)。在大量實踐和分析的基礎上，得到了靜電紡絲的優(yōu)化參數(shù)。然后在靜

2、電紡絲工藝優(yōu)化的基礎上，制備了不同組分的共聚物P(VDF-TrFE)和PVDF的納米纖維薄膜。利用掃描電鏡、X射線衍射和紅外光譜分析等手段對納米纖維薄膜的形貌和晶體結構進行表征，形貌表征結果表明通過靜電紡絲方法獲得了均勻的納米聚合物纖維；晶體結構分析說明，在靜電紡絲的高電場下，聚合物P(VDF-TrFE)和PVDF晶體發(fā)生了由非極性α相向極性β相結構的轉變，同時共聚物表現(xiàn)出了更高的極性和結晶度。這表明紡絲過程中，電場對聚合物不僅發(fā)揮了強

3、烈的拉伸作用，還起到了很好的電極化效果。最后設計制作了基于靜電紡壓電納米纖維薄膜的柔性壓力傳感器，并對傳感器的性能進行了測試。在各種測試中，這種新型的傳感器對壓力變化都保持了很好的響應，沒有信號的滯后和偏移。1Hz周期壓力測試下，基于共聚物P(VDF-TrFE)(77/23)的傳感器具有最高為60.5mV/N靈敏度，PVDF次之，P(VDF-TrFE)(55/45)最小，這一結果與其纖維晶體結構分析相一致。為了進一步提高新型傳感器的柔性