[发明专利]一种压电复合三维矢量水听器及其制备方法

权利要求书

1.一种压电复合三维矢量水听器，其特征在于，包括球形基座，设置于球形基座上的多个水听器单元，所述水听器单元包括外保护层(1)，设置于所述外保护层(1)内的柔性衬底(3)，沉积在柔性衬底(3)上的有机/无机复合压电纤维薄膜(2)，所述复合压电纤维薄膜(2)上设有对称的叉指电极(4)，所述叉指电极(4)上连接有导线(5)。

2.根据权利要求1所述的压电复合三维矢量水听器，其特征在于，所述有机/无机复合压电纤维薄膜(2)内的纤维呈取向排布。

3.根据权利要求1所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，所述有机/无机复合压电纤维薄膜中的无机材料为BaTiO₃、BZT-BCT、Pb(ZrTiO₃)、PbTiO₃；所述有机材料为PVDF和/或P(VDF-TrFE)。

4.一种制备权利要求1所述压电复合三维矢量水听器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)将无机压电材料混入有机压电材料的溶胶中，形成混合溶胶；将混合溶胶在柔性衬底表面上沉积形成有机/无机复合压电纤维薄膜，并干燥；

(S2)在有机/无机复合纤维膜表面溅射叉指电极；在叉指电极两端口连接导线，经干燥、去氧化层处理；

(S3)在柔性衬底及有机/无机复合纤维膜的外表面分别涂覆保护层，固化，得到所述水听器单元；

(S4)将多个水听器单元安装于球形基座上，制得所述压电复合三维矢量水听器。

5.根据权利要求4所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，所述有机/无机复合压电纤维薄膜中的无机材料和有机材料的质量比为1:5～1:10。

6.根据权利要求4所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，所述有机/无机复合压电纤维薄膜中的纤维在所述柔性沉底上呈取向排布。

7.根据权利要求4所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，所述有机/无机复合压电纤维薄膜的制备方法包括静电纺丝法、甩丝、吹纺法。

8.根据权利要求4所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，步骤(S4)中，所述球形基座由聚氨酯通过热浇铸成型工艺将胶体注入球状模具中制成。

9.根据权利要求4所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，所述有机/无机复合压电纤维薄膜中的无机材料为BaTiO₃、BZT-BCT、Pb(ZrTiO₃)、PbTiO₃；所述有机材料为PVDF、P(VDF-TrFE)。

10.根据权利要求4所述的压电复合三维矢量水听器的制备方法，其特征在于，所述柔性沉底、有机/无机复合压电纤维薄膜的厚度均为1-2μm。