压电聚合物

一种用于高性能能量收集装置的柔性PVDF纤维基聚合物复合材料的制备与表征

ty10086 提交于 周四, 08/26/2021 - 12:52
聚偏氟乙烯( PVDF ) /聚二甲基硅氧烷( PDMS )柔性复合材料的制备与表征聚偏氟乙烯( PVDF )、聚偏氟乙烯( EpCA )静电纺丝、能量收集装置、微纤基复合材料、压电聚合物、柔性聚偏氟乙烯( PVDF ) /聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料具有高压电性和力敏性,在生物力学能量收集、自供电健康监测系统、压力传感器等领域具有巨大的应用潜力。采用X射线衍射( XRD )和定制的实验装置对复合材料的结晶、压电和电学性能进行了表征。该复合材料可承受高达100 %的应变,比文献中的整体式PVDF纤维和其他PVDF基复合材料有很大的提高。杨氏模量为1.64 MPa,与人体皮肤的柔韧性紧密匹配,显示了将PVDF / PDMS复合材料集成到可穿戴设备和植入式医疗器械中的可能性。$300{\\mu}m$厚复合材料具有体积分数为14 %的PVDF纤维并产生较高的压电性,其压电电荷常数$d_{31}=19pC/N$和$d_{33}=34pC/N$,压电电压常数$g_{31}=33.9mV/N$和$g_{33}=61.2mV/N$。在10Hz的驱动下,输出电压被测量在190mVpp,这是PVDF光纤原型产生的最大输出信号。