聚偏氟乙烯/碳量子點(diǎn)復(fù)合材料高壓下晶型變化及壓電性能的研究
發(fā)布時間:2021-01-27 05:42
清潔能源生產(chǎn)是我們今天面臨的最嚴(yán)峻的問題之一。由于眾所周知的環(huán)境限制和最新政府指導(dǎo)方針的要求,對化石燃料的依賴必須削減,因此可再生能源的利用一直被廣泛關(guān)注。而壓電材料具有捕捉不同幅度和頻率的機(jī)械能的能力,可從周圍環(huán)境收集能量并將其轉(zhuǎn)變成電能,具有很大的應(yīng)用前景。常使用的無機(jī)壓電材料包括SiO2、ZnO、PZT、BaTiO3等,常用的有機(jī)聚合物材料有PVDF、PP、PFA和PTFE等。而聚合物基壓電復(fù)合材料則結(jié)合了無機(jī)壓電材料的高機(jī)電耦合系數(shù)和有機(jī)聚合物的加工靈活性等諸多優(yōu)點(diǎn),通過添加一些微米級或納米級無機(jī)物顆粒嵌入到聚合物基體中,可制備出韌性好、壓電性能高和使用壽命長的壓電納米復(fù)合材料。PVDF具有多種晶型的高分子材料,其壓電和鐵電性能較好,同時具備韌性高、沖擊強(qiáng)度和耐磨性能較好等優(yōu)異性能。CQDs屬于碳納米材料家族的新秀,其結(jié)構(gòu)為近球狀,粒徑尺寸小于10 nm,具有載流子遷移率高、導(dǎo)電性優(yōu)良、生物相容性好、光穩(wěn)定性好和熒光強(qiáng)度高等特點(diǎn),還表現(xiàn)很強(qiáng)的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng),從而在力學(xué)測量、電子設(shè)備、LED光電器件、醫(yī)療和能量收集等領(lǐng)域中具有較...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
PVDF的晶型結(jié)構(gòu)示意圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 β 晶型屬于六方晶系,在兩條分子鏈上顯正電的 H 和顯電負(fù)性的 F 具極矩,由于 H、F 原子分別排列在分子鏈兩邊,因其每個晶胞中偶極子都平行排列,使得偶極矩垂直于分子鏈,所以 β 晶型結(jié)構(gòu)中自身極化場最大[5]。圖 1-2 其結(jié)構(gòu)示意圖。其晶胞參數(shù)[10]為a=0.nm,c=0.256 nm。大分子鏈段在晶格中構(gòu)象為 TTTT 全反式結(jié)構(gòu)
圖 1-2 PVDF 的 β 晶型結(jié)構(gòu)示意圖[9]γ 晶型屬于單斜晶系,大分子鏈段在晶格中構(gòu)象為 TTTGTTTG′全反式象與 β 晶型相似,表現(xiàn)為極性。其晶胞參數(shù)尚沒有統(tǒng)一說法,Has γ 晶型晶胞參數(shù)為 a=0.866 nm,b=0.493 nm,c=0.258 nm 以及晶面al’perin 等[11]測的 γ 晶型晶胞參數(shù)為 a=0.497 nm,b=0.966 nm,c=面夾角 β=93°。一般產(chǎn)生于高溫結(jié)晶,或者將 PVDF 與一些特定的溶劑(二甲基基乙酰胺、二甲基亞砜)混合也可以制備出 γ 晶型。張英軍等[12]將 進(jìn)行退火,研究表明在 160~165℃下可得到 γ 晶型。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚偏氟乙烯β相結(jié)晶的研究進(jìn)展[J]. 吳偉,尹曉剛,王野,陳卓. 化工新型材料. 2016(06)
[2]交聯(lián)聚丙烯壓電駐極體的壓電性能及振動能量采集研究[J]. 武麗明,張曉青. 物理學(xué)報(bào). 2015(17)
[3]基于受阻胺類光穩(wěn)定劑的熔噴駐極體材料研究[J]. 李亞兵,楊瑞,王洪,張志奮,張寅江. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2015(01)
[4]聚丙烯壓電駐極體薄膜聲電傳感器的性能[J]. 游瓊,張曉青. 壓電與聲光. 2013(06)
[5]聚偏氟乙烯結(jié)晶結(jié)構(gòu)及其β相制備方法的研究[J]. 梁爽,鄭茂梅,孫平,汪忠興,朱基亮. 壓電與聲光. 2013(05)
[6]人工調(diào)控微結(jié)構(gòu)壓電駐極體的熱穩(wěn)定性和電荷動態(tài)特性[J]. 曹功勛,張曉青,孫轉(zhuǎn)蘭,王學(xué)文,婁可行,夏鐘福. 物理學(xué)報(bào). 2010(09)
[7]有序結(jié)構(gòu)氟聚合物壓電駐極體的制備和壓電性研究[J]. 孫轉(zhuǎn)蘭,張曉青,曹功勛,王學(xué)文,夏鐘福. 物理學(xué)報(bào). 2010(07)
[8]聚偏氟乙烯壓電薄膜的研究進(jìn)展與應(yīng)用[J]. 蘇榮球. 廣州廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]聚偏氟乙烯的晶體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用[J]. 張軍英,李新開,王清海,冀克儉,王樹倫. 工程塑料應(yīng)用. 2008(12)
[10]聚偏氟乙烯樹脂的應(yīng)用和聚合進(jìn)展[J]. 吳君毅. 有機(jī)氟工業(yè). 2008(01)
博士論文
[1]碳量子點(diǎn)及其復(fù)合材料的制備與光學(xué)性能研究[D]. 談靜.北京化工大學(xué) 2017
本文編號:3002531
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
PVDF的晶型結(jié)構(gòu)示意圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 β 晶型屬于六方晶系,在兩條分子鏈上顯正電的 H 和顯電負(fù)性的 F 具極矩,由于 H、F 原子分別排列在分子鏈兩邊,因其每個晶胞中偶極子都平行排列,使得偶極矩垂直于分子鏈,所以 β 晶型結(jié)構(gòu)中自身極化場最大[5]。圖 1-2 其結(jié)構(gòu)示意圖。其晶胞參數(shù)[10]為a=0.nm,c=0.256 nm。大分子鏈段在晶格中構(gòu)象為 TTTT 全反式結(jié)構(gòu)
圖 1-2 PVDF 的 β 晶型結(jié)構(gòu)示意圖[9]γ 晶型屬于單斜晶系,大分子鏈段在晶格中構(gòu)象為 TTTGTTTG′全反式象與 β 晶型相似,表現(xiàn)為極性。其晶胞參數(shù)尚沒有統(tǒng)一說法,Has γ 晶型晶胞參數(shù)為 a=0.866 nm,b=0.493 nm,c=0.258 nm 以及晶面al’perin 等[11]測的 γ 晶型晶胞參數(shù)為 a=0.497 nm,b=0.966 nm,c=面夾角 β=93°。一般產(chǎn)生于高溫結(jié)晶,或者將 PVDF 與一些特定的溶劑(二甲基基乙酰胺、二甲基亞砜)混合也可以制備出 γ 晶型。張英軍等[12]將 進(jìn)行退火,研究表明在 160~165℃下可得到 γ 晶型。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚偏氟乙烯β相結(jié)晶的研究進(jìn)展[J]. 吳偉,尹曉剛,王野,陳卓. 化工新型材料. 2016(06)
[2]交聯(lián)聚丙烯壓電駐極體的壓電性能及振動能量采集研究[J]. 武麗明,張曉青. 物理學(xué)報(bào). 2015(17)
[3]基于受阻胺類光穩(wěn)定劑的熔噴駐極體材料研究[J]. 李亞兵,楊瑞,王洪,張志奮,張寅江. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2015(01)
[4]聚丙烯壓電駐極體薄膜聲電傳感器的性能[J]. 游瓊,張曉青. 壓電與聲光. 2013(06)
[5]聚偏氟乙烯結(jié)晶結(jié)構(gòu)及其β相制備方法的研究[J]. 梁爽,鄭茂梅,孫平,汪忠興,朱基亮. 壓電與聲光. 2013(05)
[6]人工調(diào)控微結(jié)構(gòu)壓電駐極體的熱穩(wěn)定性和電荷動態(tài)特性[J]. 曹功勛,張曉青,孫轉(zhuǎn)蘭,王學(xué)文,婁可行,夏鐘福. 物理學(xué)報(bào). 2010(09)
[7]有序結(jié)構(gòu)氟聚合物壓電駐極體的制備和壓電性研究[J]. 孫轉(zhuǎn)蘭,張曉青,曹功勛,王學(xué)文,夏鐘福. 物理學(xué)報(bào). 2010(07)
[8]聚偏氟乙烯壓電薄膜的研究進(jìn)展與應(yīng)用[J]. 蘇榮球. 廣州廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]聚偏氟乙烯的晶體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用[J]. 張軍英,李新開,王清海,冀克儉,王樹倫. 工程塑料應(yīng)用. 2008(12)
[10]聚偏氟乙烯樹脂的應(yīng)用和聚合進(jìn)展[J]. 吳君毅. 有機(jī)氟工業(yè). 2008(01)
博士論文
[1]碳量子點(diǎn)及其復(fù)合材料的制備與光學(xué)性能研究[D]. 談靜.北京化工大學(xué) 2017
本文編號:3002531
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