[发明专利]一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

(1)在一定的温度与湿度下，将超高分子量PVDF粉末溶解在N-N二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，得到聚合物溶液，将所述聚合物溶液放置于磁力搅拌器上搅拌3-4小时，待PVDF粉末完全溶解之后静置0.5小时，得到浓度为12-14wt％PVDF静电纺丝溶液；

(2)将步骤(1)中制备的PVDF静电纺丝溶液使用注射器吸取5mL，选取所需针头直径的针头，并安装在注射器上，将注射器固定至静电纺丝设备的注射泵上，注射针头连接至高压直流电源的正极，接收滚筒上覆盖油纸并与高压直流电源负极相连；

(3)将步骤(2)所准备的PVDF静电纺丝溶液在一定纺丝条件下进行静电纺丝，通过转轴电机控制接收滚筒在转动的同时左右平移运动，使接收到的PVDF纳米纤维在滚筒上均匀分布，获得厚度分布均匀的PVDF纳米纤维膜；

(4)将步骤(3)所制备的PVDF纳米纤维膜进行剪裁与烘干，然后利用电化学工作站记录所述PVDF纳米纤维膜的压电输出信号；

(5)将步骤(4)处理过后的有压电输出信号的PVDF纳米纤维膜与碳纤维预浸料铺层固化制备成复合材料，所述复合材料为层合结构，所述PVDF纳米纤维膜均匀分布于所述碳纤维布层与层之间。

(6)采用万能试验机在三点弯曲模式下对复合材料进行弯曲加载，并利用电化学工作站记录所述复合材料的压电输出信号。

2.根据权利要求1所述的一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的温度为：22-28℃，湿度为：40-50％。

3.根据权利要求1所述的一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中针头直径为0.9mm。

4.根据权利要求1所述的一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中纺丝条件设置如下：电压20-28KV，接收距离16-18cm，流速0.5-1.0mL/h，接收方式为滚筒接收，滚筒转速800rpm。

5.根据权利要求1所述的一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中纤维膜烘干工序参数设置为50-60℃下烘1-2h。

6.根据权利要求1所述的一种可自诊断的压电PVDF纤维膜增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中固化方式为压机热压。