纳米二氧化硅/聚偏氟乙烯复合材料薄膜的压电性能

摘要

本研究介绍了纳米二氧化硅/聚偏氟乙烯(SiO 2/PVDF)压电复合材料的制备和性能.为提高材料的压电性能,在PVDF中添加纳米SiO 2颗粒,使用溶液流延法制成薄膜,采用高倍率单轴拉伸的方法增加PVDF材料中β相的含量,之后在薄膜两面涂布导电银浆电极,并在高电压下对材料进行极化.研究中使用悬臂梁振动试验台对压电复合材料薄膜的性能进行了一系列测试,分析了纳米SiO 2颗粒含量以及悬臂梁振动频率对SiO 2/PVDF薄膜开路电压的影响规律,并对悬臂梁-压电膜能量转换系统的电能采集能力进行了评估.结果表明,添加纳米SiO 2颗粒可以显著提高该PVDF复合材料的压电性能.由于SiO 2/PVDF薄膜为柔性材料,因此可以被更方便地应用于环境小能量采集或者自我供能的可穿戴装置.