聚偏氟乙烯(PVDF)是一種分子鏈緊密、化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)異、成膜性好的白色粉末或顆粒。采用靜電紡絲技術(shù)制備的PVDF纖維膜,具有重量輕、信號強、可測量的特點,這種性能優(yōu)良的材料,可以廣泛應(yīng)用于環(huán)境、能源、傳感器和生物醫(yī)療等領(lǐng)域。本文主要以PVDF為原料,采用靜電紡絲技術(shù)將其制成纖維膜,利用掃描電鏡(SEM)觀察了纖維膜的微觀形貌,并且統(tǒng)計了纖維平均直徑大小和分布,優(yōu)化了溶劑的配比、溶液濃度、工作電壓、注射速度和接收轉(zhuǎn)速等實驗條件,制備出了形貌較好的纖維膜。同時,論文測試了纖維膜的壓電性能和力學(xué)性能,測試結(jié)果為:壓電信號峰值電壓為270 mV,抗拉強度和彈性模量分別為13 MPa和3665 MPa。為了提升靜電紡PVDF纖維膜的壓電性能和使用性能,本文分別使用了AgNO_(3、)FeCl_3·6H_2O和納米石墨烯三種無機物對PVDF進行摻雜改性,制備出了復(fù)合纖維膜。用SEM和X射線衍射儀(XRD)對其進行了微觀形貌和晶相結(jié)構(gòu)分析。同時,對纖維膜進行了壓電性能和力學(xué)性能測試。論文探討不同添加量的摻雜物對PVDF纖維膜性能的影響,并且分析了摻雜改性機理。研究結(jié)果顯示,當(dāng)AgNO_3的添加量為0.3 wt%時,此時纖維的平均直徑較小;當(dāng)FeCl_3·6H_2O的添加量為0.8 wt%時,壓電性能提升明顯;當(dāng)納米石墨烯的添加量為1.0 wt%時,纖維膜力學(xué)性能較好。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ340.64;TQ325.4
【部分圖文】：

生產(chǎn)制備納米纖維的方法有多很多種，包括拉伸法、模板合成法、膜裂法和水解法等[3]，但靜電紡絲技術(shù)以其簡單的設(shè)備構(gòu)成、較低的工藝成本和能耗、良好的尺寸可控性從眾多方法中脫穎而出[4]。作為一種發(fā)展快速的技術(shù)，靜電紡絲技術(shù)在制備納米纖維過程中效率高、可用于工業(yè)生產(chǎn)而且適用于絕大部可溶于溶劑的高分子材料。壓電材料是受到壓力作用會在兩端出現(xiàn)電壓的材料，常見的壓電材料有石英晶體、鈦酸鋇等。PVDF 壓電薄膜是一種新型的壓電聚合物，它具有材質(zhì)柔韌、低密度、低阻抗、高電壓常數(shù)等優(yōu)點，在傳感器、換能器等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。本文的目的是用靜電紡絲技術(shù)制備性能優(yōu)良的 PVDF 壓電纖維膜，并在此基礎(chǔ)上進行摻雜改性，提升其壓電性能和力學(xué)性能。1.2 PVDF 薄膜的概述1.2.1 壓電材料

維直徑為 40-200 nm。隨著技術(shù)的成熟、制備的樣化，使得聚合物纖維膜的使用性能有了巨大的絲技術(shù)發(fā)展迅猛，人們可以輕易的利用靜電紡絲包括中空纖維、核-殼結(jié)構(gòu)、納米蛛絲纖維以及技術(shù)不僅僅局限于聚合物溶液或熔體，還可以直例如在 2003 年，Li 和 Xia[34]利用靜電紡絲同軸TiO2納米纖維和納米管。經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，米纖維的種類和性質(zhì)，使技術(shù)越來越簡單，產(chǎn)品絲的基本原理與裝置優(yōu)點之一就是工藝設(shè)備簡單，主要包括一支盛有、可提供千伏電壓的直流靜電發(fā)生器以及纖維收

同軸的 PAN/Au 納米纖維，可以作為甲醇燃料納米管復(fù)合纖維NT）主要包括 MWCNT 和單壁碳納米管兩學(xué)性能及大的比表面積等特點。尤其是在力金剛石相同，所以聚合物/CNT 復(fù)合材料的要方向。與其他復(fù)合材料相比，聚合物/CN可設(shè)計性強、成型加工簡單等優(yōu)點。但由于納容易聚集，所以目前關(guān)于聚合物/CNT 復(fù)合法提高 CNT 于聚合物之間的界面結(jié)合力，使般將 CNT 復(fù)合到聚合物之中最常用的就是對 CNT 先進行表面修飾，然后利用靜電紡納米纖維中，靜電紡絲技術(shù)可以使 CNT 在纖物納米纖維的力學(xué)性能和電學(xué)性能。
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本文編號：2845594