在全球能源危機(jī)的現(xiàn)狀下,新能源的開(kāi)發(fā)與利用得到了重點(diǎn)關(guān)注。因此壓電納米發(fā)電機(jī)、摩擦納米發(fā)電機(jī)、光伏電池等一系列能量轉(zhuǎn)換材料及器件被廣泛的研究。柔性壓電納米發(fā)電機(jī)可從人體和周?chē)h(huán)境收集機(jī)械能并轉(zhuǎn)換為電能,在自供能可穿戴設(shè)備、智能化電子系統(tǒng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,因此壓電發(fā)電材料的開(kāi)發(fā)和性能提升是實(shí)現(xiàn)能量有效收集和轉(zhuǎn)化的核心問(wèn)題。本論文圍繞柔性電功能復(fù)合材料這一領(lǐng)域,開(kāi)展氯化鋰(LiCl)在聚合物中極化性能及其對(duì)壓電發(fā)電性能的影響研究。分別以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)和聚乙烯醇(PVA)為聚合物基體,LiCl為填料,通過(guò)流延法制備復(fù)合薄膜與水凝膠,對(duì)于其介電、壓電以及發(fā)電性能進(jìn)行研究。隨著LiCl的添加,LiCl/PVDF-HFP復(fù)合薄膜介電常數(shù)提升,極化能力提升,高壓極化后復(fù)合薄膜的發(fā)電性能有所提升。對(duì)于LiCl/PVA復(fù)合凝膠,介電常數(shù)與損耗均隨著LiCl含量、厚度、含水量的增加而增大,高壓極化后,發(fā)電性能有所增強(qiáng),且水凝膠正反面的發(fā)電性能相反,呈現(xiàn)明顯的壓電發(fā)電特性。通過(guò)KPFM測(cè)試發(fā)現(xiàn),水凝膠極化后上表面更正,理論推測(cè)在按壓時(shí)上表面產(chǎn)生負(fù)電壓,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合,說(shuō)明外...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1直接和間接壓電效應(yīng)（MokhtariF，2016）

緒論4圖1-1直接和間接壓電效應(yīng)（MokhtariF，2016）壓電效應(yīng)的重要三個(gè)矢量：極化強(qiáng)度P，電位移D和電場(chǎng)強(qiáng)度E（張福學(xué)，2002）。（1）極化強(qiáng)度P由于電介質(zhì)在外電場(chǎng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生極化，或者極化的程度發(fā)生一定的改變，此時(shí)就可以用極化強(qiáng)度（Polarization）來(lái)表....

圖1-2PVDF不同鏈構(gòu)象示意圖（MartinsP，2014）

緒論6可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過(guò)壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，完成低壓與高壓的轉(zhuǎn)換、阻抗的變換。換能器就是日常所用的麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器等，可以接收、發(fā)射能量并實(shí)現(xiàn)換能。濾波器、振蕩器是通過(guò)壓電效應(yīng)進(jìn)行頻率的選擇與調(diào)節(jié)。1.3聚偏氟乙烯1.3.1聚偏氟乙烯的晶體結(jié)構(gòu)聚偏氟乙烯：PVDF（poly（....

圖1-3壓電材料在極化過(guò)程的電疇變化示意圖（張?chǎng)危?019）

旌艽螅?虼嗽誶ㄒ乒?討型ǔＴ誚緱媧ι?稍亓髯印?電荷積累在兩種材料之間的界面處產(chǎn)生界面極化，發(fā)生頻率范圍約在10-3-102Hz。1.4.2外電場(chǎng)作用下的極化人工極化是通過(guò)向材料施加一個(gè)較大的直流電場(chǎng)的方式，迫使材料內(nèi)部的電疇沿著施加的電場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)形成定向排列。這一過(guò)程需要控制在....

圖2-2LiCl填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1、5、10、20wt%的LiCl/PVDF-HFP復(fù)合薄膜的（a）

的復(fù)合薄膜存在少量孔隙（圖2-1b），添加了10wt%LiCl的復(fù)合薄膜存在大量孔隙（圖2-1c）。LiCl有大量的吸附水，PVDF-HFP的憎水性很強(qiáng)，就會(huì)出現(xiàn)相分離的現(xiàn)象，成膜后在80℃下烘干，吸附水大部分蒸發(fā)，留下孔洞。多孔結(jié)構(gòu)更有利于優(yōu)異的壓電性能，因此....

本文編號(hào)：3922696