[发明专利]PVDF压电材料的制备方法及PVDF压电材料有效
| 申请号： | 202011375263.2 | 申请日： | 2020-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN112614933B | 公开（公告）日： | 2022-12-06 |
| 发明（设计）人： | 冯雪;刘兰兰;陈颖;唐瑞涛 | 申请（专利权）人： | 浙江清华柔性电子技术研究院;清华大学 |
| 主分类号： | H01L41/45 | 分类号： | H01L41/45;H01L41/293;H01L41/317;H01L41/193;D06M11/83;C23C18/16;C23C18/20;C23C18/38;D04H1/4318;D04H1/728;D04H3/007;D04H3/02;D04H13/00;D06M1 |
| 代理公司： | 上海波拓知识产权代理有限公司 31264 | 代理人： | 李萌 |
| 地址： | 314006 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 一种PVDF压电材料的制备方法及PVDF压电材料，该方法包括如下步骤：S1：制备PVDF原溶液，以及制备带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液；S2：使PVDF原溶液形成第一PVDF层，使带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液形成第二PVDF层及第三PVDF层，并使第二PVDF层及第三PVDF层分别位于第一PVDF层的两个表面上，以形成PVDF材料基体，在形成PVDF基体时，使第二PVDF层及第三PVDF层内的改性分子与PVDF形成带电荷的交联网络；S3：在第二PVDF层及第三PVDF层上施加带有电荷的电极催化剂溶液，电极催化剂溶液所带电荷的种类与改性分子及PVDF的混合溶液中的电荷的种类相反；S4：对施加有带电荷的催化剂溶液的PVDF材料基体进行化学镀处理，以使第二PVDF层及第三PVDF层上形成电极。该PVDF压电材料的两个电极间能够具有较好地信号传输性能。 | ||
| 搜索关键词： | pvdf 压电 材料 制备 方法 | ||
【主权项】：
暂无信息
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于浙江清华柔性电子技术研究院;清华大学，未经浙江清华柔性电子技术研究院;清华大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/202011375263.2/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 一种在均匀电场下3D打印聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法-201811425554.0
- 陈彩凤;廖林晨;王安东;蔡飞翔;钱继龙 - 江苏大学
- 2018-11-27 - 2022-12-16 - H01L41/45
- 本发明属于压电薄膜材料制备领域，涉及一种在均匀电场下3D打印PVDF压电薄膜的制备方法；打印装置包括针管、打印针头、方形铝薄片、打印基板、铜板，加热板，XYZ三轴移动机构和电源，其中打印基板，铜板和加热板从上至下依次放置；高压直流电源正极与针头相连接，负极与铜板相连接，使PVDF薄膜在打印过程中始终处于一个均匀的电场环境之中；打印步骤为：创建压电薄膜3D模型并进行切片处理；配置PVDF打印墨水；在均匀电场的3D打印环境中打印压电薄膜；本发明在5KV电压下可流畅打印，使PVDF薄膜在打印过程中始终处于均匀电场之中，β相的生成与极化能同时进行，薄膜极化均匀，性能稳定，薄膜内β相含量达59.26%。
- 基于苯丙氨酸衍生物的小分子有机压电材料及其制备方法-202211178222.3
- 冯传良;夏婧怡 - 上海交通大学
- 2022-09-26 - 2022-12-09 - H01L41/45
- 本发明提供了一种基于苯丙氨酸衍生物的小分子有机压电材料、制备方法及应用。制备方法包括以下步骤：将苯丙氨酸衍生物的有机小分子溶于醇类溶剂中得到混合溶液；在混合溶液中加入不同种类及摩尔比的酸对该有机小分子进行掺杂；溶剂挥发，有机小分子组装即可制得具有不同压电系数的有机压电材料。本发明合成的有机小分子组装体具有压电性质，压电性能可通过酸掺杂的方式调节，制备方法简单高效、环境友好。其制备的压电器件能够有效的监控人体运动，可用于电子皮肤、软体机器人、健康监测、运动监控、可穿戴设备等领域。
- PVDF压电材料的制备方法及PVDF压电材料-202011375263.2
- 冯雪;刘兰兰;陈颖;唐瑞涛 - 浙江清华柔性电子技术研究院;清华大学
- 2020-11-30 - 2022-12-06 - H01L41/45
- 一种PVDF压电材料的制备方法及PVDF压电材料，该方法包括如下步骤：S1：制备PVDF原溶液，以及制备带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液；S2：使PVDF原溶液形成第一PVDF层，使带电荷的改性分子与PVDF的混合溶液形成第二PVDF层及第三PVDF层，并使第二PVDF层及第三PVDF层分别位于第一PVDF层的两个表面上，以形成PVDF材料基体，在形成PVDF基体时，使第二PVDF层及第三PVDF层内的改性分子与PVDF形成带电荷的交联网络；S3：在第二PVDF层及第三PVDF层上施加带有电荷的电极催化剂溶液，电极催化剂溶液所带电荷的种类与改性分子及PVDF的混合溶液中的电荷的种类相反；S4：对施加有带电荷的催化剂溶液的PVDF材料基体进行化学镀处理，以使第二PVDF层及第三PVDF层上形成电极。该PVDF压电材料的两个电极间能够具有较好地信号传输性能。
- 一种超低表面粗糙度的高压电响应PVDF超薄膜及其制备方法-202110073498.4
- 沈洋;何珊;郭梦帆;但振康 - 清华大学
- 2021-01-20 - 2022-08-05 - H01L41/45
- 本发明公开了一种超低表面粗糙度的高压电响应PVDF超薄膜及其制备方法，属于有机聚合物类超薄膜的制备技术领域。本发明提供的PVDF超薄膜的制备方法，包括如下步骤：(1)采用Langmuir–Blodgett单分子沉积技术制备PVDF薄膜；(2)采用水平Langmuir–Blodgett方法将所述PVDF薄膜转移至表面镀金属的硅基片上；(3)将纯硅基片覆盖在步骤(2)得到的薄膜上，进行热压退火处理，即得到PVDF超薄膜。本发明的制备方法简便高效，可制备出具有原子级平整表面的超薄有机铁电薄膜，同时实现薄膜厚度的精准调控和压电性能的提高。
- 一种柔性压电薄膜的制备方法-202111271703.4
- 朱四美;周震 - 苏州能斯达电子科技有限公司
- 2021-10-29 - 2022-03-01 - H01L41/45
- 本发明涉及一种柔性压电薄膜的制备方法。这种柔性压电薄膜的制备方法包括：S1、称取原料；S2、称取溶剂；S3、水浴加热，溶解；S4、将上述混合溶液在柔性基底上采用丝网印刷、旋涂或涂布的工艺图案化成膜，先在40～80℃温度中烘烤20～60min，再在80～120℃烘烤20～60min，最后在120～140℃中退火0.5～8小时，得到柔性压电薄膜半成品；S5、将退火后的柔性压电薄膜半成品在空气中常温极化，极化电压10～35MV/cm，时间1～60min，得到柔性压电薄膜成品。本发明通过高沸点和低沸点混合溶剂制备了高压电常数的压电薄膜，符合压电薄膜传感器对压电常数的要求。
- 触敏元件、包含该元件的显示装置及制造该元件的方法-201711284783.0
- 咸龙洙;金泰宪;李用雨;柳轻烈;高有善;林明真 - 乐金显示有限公司
- 2017-12-07 - 2022-02-22 - H01L41/45
- 提供了触敏元件，包括该触敏元件的显示装置以及该触敏元件的制造方法。根据本公开内容的实施方式的用于触敏元件的制造方法包括：通过在基板上施加电活性聚合物溶液来形成电活性聚合物涂层；通过使用热压辊对电活性聚合物涂层加热和加压来形成电活性层；以及在电活性层上形成电极。
- 一种3D打印聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法-201810687704.9
- 陈彩凤;蔡飞翔;王安东;廖林晨;祝园;钱继龙 - 上海凸申科技有限公司
- 2018-06-28 - 2022-01-11 - H01L41/45
- 本发明属于压电薄膜材料制备领域，具体涉及一种3D打印聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法；具体步骤为：首先创建压电薄膜3D模型并进行切片处理；运用3D建模软件建立模型，采用Cura软件对已建立的3D模型进行切片；然后按比例称取多壁碳纳米管和石墨烯，将多壁碳纳米管和石墨烯与N‑甲基吡咯烷酮混合，超声，形成前驱体溶液，加入聚偏氟乙烯粉末和丙酮，超声，得到3D打印墨水；最后，设定打印流程与工艺，启动3D打印机在底板上打印压电薄膜，得到聚偏氟乙烯压电薄膜；本发明得到聚偏氟乙烯压电薄膜柔顺性极好、β相含量高，压电性能优良，在损伤探测、结构振动、医疗器械和人工智能等复杂的环境中有着广阔的应用前景。
- 一种多场耦合材料加工装置-202011360120.4
- 姚沛林;王盛凯;占敏杰;王英辉 - 昆山微电子技术研究院
- 2020-11-27 - 2021-03-26 - H01L41/45
- 本申请公开了一种多场耦合材料加工装置，包括：加工腔体，所述加工腔体具有加工内腔；用于储存待加工材料，并能够进出所述加工腔体的储料件；能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加压力的施力系统；能够加热位于所述加工内腔中的所述待加工材料，以使所述待加工材料具有不同温度的温度系统；能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加电场的电场系统；能够改变所述加工内腔的气氛状态，以使位于所述加工内腔中的所述待加工材料处于不同气氛环境的气氛系统。上述的多场耦合材料加工装置，能够在加工过程中对待加工材料同时施加多个物理场，避免了待加工材料在不同设备之间的转移，提高了产品的良率和性能。
- 一种柔性压电薄膜的制备方法-201811281409.X
- 牛杰 - 嘉兴市海德姆智能电气有限公司
- 2018-10-31 - 2019-02-22 - H01L41/45
- 本发明提供了一种柔性压电薄膜的制备方法，包括以下步骤：取钛酸四丁酯，依次滴加异丙醇和乙酰丙酮，搅拌均匀；加入冰醋酸，搅拌均匀；加硝酸铋，搅拌至完全溶解，加去离子水，搅拌；加乙酸钠，在磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，加入甲酰胺搅拌；在密闭的环境中静置，得溶胶A；将基板热处理，冷却，放在匀胶机的真空吸盘上空转，空转期间分别用酒精和去离子水冲洗表面；基板放在匀胶机上，滴加溶胶A，启动匀胶机匀胶；干燥；升温热处理；冷却后再继续甩胶叠层，加热至700℃退火处理5‑10min即得。本法所制备的柔性压电薄膜的介电常数高，剩余极化强度高，同时其压电系数也高，压电性能好，将电能转换为机械能的能力好。
- 一种复合结构机电换能材料的制备方法-201510245845.1
- 张晓青;薛远;武丽明 - 同济大学
- 2015-05-14 - 2017-12-26 - H01L41/45
- 本发明涉及一种用于制备复合结构机电换能材料的方法，该方法是将聚合物通过热塑工艺、浇注工艺或压印工艺制成波浪形聚合物膜，然后将导电电极覆盖在波浪形聚合物膜的一个表面上，并向波浪形聚合物膜未覆盖导电电极的自由面进行充电，再将波浪形聚合物膜充电后的自由面的突出部分与导电膜粘合在一起，即制成所述的复合结构机电换能材料。本发明的成品具有部分压电材料的性能，能够实现机械能和电能之间的转换。与现有技术相比，本发明制备方法简单，制得的复合结构机电换能材料具有优异的机电耦合性能，而且整体厚度较小，可以应用于智能服装、环境振动能量采集器、生物动能能量采集器、声电传感器、机器人肌肤、智能结构等领域。
- 预应力式电极化方法及装置-201510895213.X
- 孟召龙 - 感至源电子科技（上海）有限公司
- 2015-12-07 - 2017-06-13 - H01L41/45
- 本发明提供一种预应力式电极化方法及装置，高分子有机薄膜进行电极化的部分贴在接地的金属曲面上；金属曲面两侧的高分子有机薄膜受预应力，将高分子有机薄膜紧贴金属曲面并在金属曲面上移动；电场置于金属曲面的上方。其优点在于通过在高分子有机薄膜的两端施加预应力的方式使得薄膜紧紧与一个金属导电曲面贴合在一起，金属导电曲面接地。一定的预应力保证了聚丙烯薄膜和金属导电曲面紧密贴合，这种方法在电场均匀的情况下可以保证电极化的一致性。
- 一种批量化微加工高性能压电驻极体基体的制备方法-201510368643.6
- 冯跃;娄文忠 - 北京理工大学
- 2015-06-29 - 2015-12-16 - H01L41/45
- 本发明公开了一种批量化微加工高性能压电驻极体基体的制备方法。本发明采用了MEMS微加工工艺，将具有周期性的凸起的刚性模具倒扣在块状的压电驻极体基体材料上，冷却脱模后获得单层压电驻极体基体，然后沿膜厚方向堆积在一起，切割成块后粘接，在膜厚方向上获得多层压电驻极体基体，并且实现了孔洞形貌的一致性和可控性；同时，采用一块刚性模具，一次能够得到数万个压电驻极体基体，刚性模具的重复使用高达数千次以上，从而制备得到的每一个压电驻极体基体的成本不到一块钱，大大地降低了生产成本。
- 聚偏氟乙烯薄膜的极化方法-201310407026.3
- 龚伶 - 龚伶
- 2013-09-10 - 2015-03-18 - H01L41/45
- 本发明公开了聚偏氟乙烯薄膜的极化方法，包括以下步骤：步骤一、将聚偏氟乙烯薄膜的上下平面均蒸镀厚度为90～100nm的银作为金属电极；步骤二、向加热器内倒入硅油，并将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜放入加热器的硅油中；步骤三、将加热器内硅油温度调节至80～90℃，并向镀有金属电极的聚偏氟乙烯施加电压，其中，施加的电压在镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜上为130～140MV/m，持续时间为50～60min；步骤四、取出加热器内的聚偏氟乙烯薄膜在常温下冷却得到极化后的聚偏氟乙烯薄膜。采用本发明极化后的聚偏氟乙烯薄膜，压电性、铁电性及热释电特性好，膜击穿率低，进而能聚偏氟乙烯薄膜的制造成本，便于推广应用。
- 聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺-201310406937.4
- 龚伶 - 龚伶
- 2013-09-10 - 2015-03-18 - H01L41/45
- 本发明公开了聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺，包括以下步骤：步骤一、在聚偏氟乙烯薄膜的一个面上蒸镀厚度为90～100nm的银作为金属电极；步骤二、将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜置于加热器内，聚偏氟乙烯薄膜镀有金属电极的一面向下并接地，在聚偏氟乙烯薄膜上方设置网格电极，再在网格电极上方设置铜电极针；步骤三、将加热器内温度调至50～60℃，并向网格电极通5KV电压，向铜电极针通15KV电压，持续3～5min；步骤四、停止加热和通电，并将极化后的聚偏氟乙烯薄膜取出放入干燥器内。采用本发明极化聚偏氟乙烯薄膜，工艺简单，操作便捷，进而能提高聚偏氟乙烯薄膜的制造效率，节省制造成本。
- 一种PVDF基高压电系数薄膜的制备方法-201410546469.5
- 赵晓林;王建禄;孟祥建;孙硕;沈宏;韩莉;孙璟兰;褚君浩 - 中国科学院上海技术物理研究所
- 2014-10-16 - 2015-03-11 - H01L41/45
- 本发明公开一种PVDF基高压电系数薄膜的制备方法。其特征在于，将PVDF基有机铁电聚合物溶入二甲基亚砜溶液中，通过朗缪尔-布罗基特方法，逐层交替地将不同的PVDF基有机铁电聚合物转移至衬底上，经过退火处理，去除界面残留溶剂及保证薄膜具有良好结晶特性，形成一种PVDF基有机聚合物复合结构。本发明制备PVDF基高压电系数薄膜结构，方法及工艺简单，可精确控制单层薄膜厚度，为研究PVDF基有机铁电聚合物复合结构的压电性能提供了保证。实验发现，PVDF基有机铁电聚合物复合结构的压电系数得到显著提高。
- 一种聚偏氟乙烯压电膜的制备方法-201210514854.2
- 柏自奎;方东;屈永明;陶咏真;张宏伟;许杰;徐卫林 - 武汉纺织大学
- 2012-12-04 - 2014-06-11 - H01L41/45
- 本发明涉及聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，属于新材料的制备技术领域。本发明的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法是通过对流延的聚偏氟乙烯溶液成膜的过程中加入电场，电场诱导聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯β相结晶及其在电场方向有序取向排布，使获得的聚偏氟乙烯压电膜具有较高的压电常数，提高聚偏氟乙烯压电膜在声电转换及其在环境中能量的捕获等机电转换效率。本发明的目的在于克服现有聚偏氟乙烯压电膜的制备技术中不能达到高的β晶相转变以及β晶相的有序取向排布，成膜与晶相转化工艺分开进行，提供一种操作简单，成膜与极化晶相转变同步进行的聚偏氟乙烯压电膜的制备方法，所制备的聚偏氟乙烯压电膜具有较高的压电常数。
- 电-机械转换器、其制备方法及其用途-201180040124.7
- W·杰宁格;J·瓦格纳;迪莉娅妮·洛韦拉-普列托;D·查佩勒;P·基恩 - 拜耳知识产权有限责任公司
- 2011-06-20 - 2013-04-24 - H01L41/45
- 本发明涉及电-机械转换器，包括至少一个介电弹性体层(1)、至少一个驻极体层(4、5)，和两个电极(2、3)，其中介电弹性体层(1)与至少一个驻极体层(4)接触，至少一个驻极体层(4)带有电荷并且与第一电极(2)接触并且第二电极(3)布臵于介电弹性体层(1)的与第一电极(2)相对的一侧上。本发明还涉及制备该类电-机械转换器的方法、其用途以及可应用本发明转换器的电能生产。对用于产生电能的转换器的操作可以以平面模式（d31模式）进行。
- 一种具有离子交换增强层的压电元件的制造方法-201210472729.X
- 梅欣;张俊 - 溧阳市生产力促进中心
- 2012-11-20 - 2013-03-20 - H01L41/45
- 本发明公开了一种压电元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：准备上述压电聚合物，将该压电聚合物在160～190℃加热，使该压电聚合物受热分解；将该压电聚合物材料与粘结剂以及挥发性溶剂混合形成浆料；将该浆料涂覆于第一电极层表面，形成第一压电层；干燥该第一压电层；在该第一压电层表面涂覆离子交换增强层；将上述浆料涂覆于离子交换增强层表面，形成第二压电层；干燥该第二压电层；以及将第二电极层覆盖于该压电层表面并相互压合；本发明以新颖的压电聚合物材料形成压电层，其电致伸缩应变比现有技术中常用的压电聚合物的压电元件提高4～6％。
- 一种压电元件的制造方法-201210472450.1
- 梅欣;张俊 - 溧阳市生产力促进中心
- 2012-11-20 - 2013-03-13 - H01L41/45
- 本发明公开了一种压电元件的制造方法，包括如下步骤：准备压电聚合物材料，将该压电聚合物材料在160～190℃条件下加热使其分解；将分解后的压电聚合物材料与粘结剂及挥发性溶剂混合形成浆料；提供绝缘基板，在该绝缘基板表面形成第一电极层；将该浆料涂附于第一电极层表面，形成压电层；以及在该压电层表面形成第二电极层。该压电元件以新颖的压电聚合物材料形成压电层，该压电元件的电致伸缩应变比以聚偏氟乙烯作为压电聚合物的压电元件提高2～5％。
- 一种可伸缩性压电驻极体功能膜的制备方法-201210303673.5
- 张晓青;张欣梧;游琼 - 同济大学
- 2012-09-25 - 2013-01-02 - H01L41/45
- 本发明属于压电功能材料技术领域，具体为一种可伸缩性交联聚丙烯压电驻极体功能膜的制备方法。具体步骤为：交联聚丙烯多孔材料，利用热拉或/和热压工艺调节薄膜微结构和力学性能，然后采用电晕充电或接触法充电工艺对薄膜进行极化处理，即得所需的压电驻极体功能膜。本发明获得的压电驻极体不但具有较强的压电效应，而且具有可伸缩特性。该压电驻极体功能膜可以应用在机器人肌肤、人工肌肉、智能服装、智能结构、能量采集器、声电传感器等领域。
- 专利分类
