隨著信息化及新興電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,可穿戴設備已成為世界各國科研與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要陣地。聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物相對于壓電陶瓷,具備靈敏度高,易加工,柔韌性好和密度小等優(yōu)點,而常規(guī)PVDF薄膜的壓電β相受制備工藝影響大,可控性差,其共聚物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)因其獨特的結(jié)構使得其更容易得到β相含量高、柔性大的薄膜,故成為柔性傳感器有源層的理想材料之一。本論文通過在PVDF-TrFE中添加納米級的氧化鋅(ZnO),提高薄膜的β相含量,制作出性能優(yōu)越的柔性壓電傳感器。文中首先采用正丙胺(PA)和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷(PFOES)對納米ZnO進行修飾,解決ZnO在PVDF-TrFE中的分散情況;其次通過優(yōu)化旋涂法的工藝參數(shù),得到β相含量更高的復合薄膜;另外,采用超聲醇堿法制備出比購買的納米ZnO粒徑更小的ZnO量子點,將其與PVDF-TrFE進行復合,探討超聲醇堿法的反應條件對PVDF-TrFE/ZnO量子點復合薄膜壓電應變常數(shù)的影響;最后討論了添加緩沖層聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對傳感器壓電輸出的影響。本文通過以上的研究,得到的結(jié)論有:(1)...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1正壓電效應原理示意圖

還會在結(jié)構上發(fā)生應變產(chǎn)生應力，這種通過外加電場發(fā)生應變、產(chǎn)生應力的現(xiàn)象叫做逆壓電效應[11]。圖1.1是這正壓電效應的原理示意圖。圖1.1正壓電效應原理示意圖1.2.1PVDF壓電材料的結(jié)構與壓電性聚偏氟乙烯，英文名為Poly(vinylidenefluoride)....

圖1.2PVDF的相和β相的結(jié)構示意圖

分別為相、β相、γ相、相以及相[12,13]，其最常見的晶型是：相、β相和γ相，位于晶區(qū)的偶極子的取向排列決定了PVDF的壓電性大小，相單胞內(nèi)的兩個碳鏈配置是反向平行排列，其中偶極子和碳鏈的垂直分量和平行分量均可以互相抵消，因此無宏觀極化。而β相的碳....

圖1.3PVDF-TrFE的結(jié)構示意圖

中北大學學位論文低于熔點的溫度下退火，大大提高了材料結(jié)晶度，從而壓TrFE的這些特點，使得它被很多研究者所關注。rFE是由偏氟乙烯（CH2=CF2）單體與三氟乙烯（CHF=CF2的高聚物，單體單元在鏈中隨機分布。人們發(fā)現(xiàn)，在PVD單體TrFE形成新的共聚物，由于氟原子范....

圖1.4溶液流延法制備PVDF基薄膜的流程圖

常見的用于此方法的溶劑有DMF(N，N-二甲基甲酰胺)、DMAC(N，N-二甲基乙酰胺)、NMP(N一甲基吡咯烷酮)，實驗中可以根據(jù)不同的需要來選取溶劑。圖1.4溶液流延法制備PVDF基薄膜的流程圖通常采用溶液流延法制得的薄膜中大部分是晶，幾乎沒有壓電性能。為了使薄膜具有....

本文編號：3890679