[发明专利]一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板及其制备方法

权利要求书

1.一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板，其特征在于，所述的多层金属基复合基板由上下层金属和设于上下层金属之间的多层P(VDF-TrFE)薄膜和P(VDF-TrFE)/磁性颗粒薄膜组成，所述的P(VDF-TrFE)薄膜和P(VDF-TrFE)/磁性颗粒薄膜间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板，其特征在于，所述的磁性颗粒为铁酸钴(CFO)、铽镝铁合金(Terfenol-D)或镍钴合金(Ni-Co)的一种。

3.制备如权利要求1或2所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1).首先将磁性颗粒添加到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，然后在超声清洗器中超声分散，获得质量分数为1～20％的磁性颗粒溶液；

(2).将P(VDF-TrFE)固体粉末分别添加到DMF和质量分数为1～20％的磁性颗粒溶液中，超声下搅拌至粉末完全溶解，分别获得P(VDF-TrFE)溶液和P(VDF-TrFE)/磁性颗粒溶液；

(3).通过流延法制备P(VDF-TrFE)或P(VDF-TrFE)/磁性颗粒溶液薄膜，于37～60℃烘箱中放置24～48h，获得P(VDF-TrFE)薄膜或P(VDF-TrFE)/磁性颗粒薄膜；

(4).对金属表面进行预处理，并以金属作为上下层，将其与中间的多层P(VDF-TrFE)薄膜和P(VDF-TrFE)/磁性颗粒薄膜组成多层金属基复合基板，在160～240℃马弗炉中热压处理0.5～2h；

(5).采用接触式电极化法将步骤(4)获得的多层金属基复合基板进行电极化，获得一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板。

4.根据权利要求3所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板的制备方法，其特征在于，所述的超声功率为50～100W，超声时间为1～6h。

5.根据权利要求3所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板的制备方法，其特征在于，所述的上下层金属为钛、锌、钽或镁。

6.根据权利要求3所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板的制备方法，其特征在于，所述的对金属表面进行预处理，具体为：所述的金属表面经过400～5000目砂纸打磨，然后进行酸处理1～6h，酸包括草酸、盐酸、硫酸、苦味酸，获得的金属表面粗糙度为1～10μm，金属厚度为25～200μm。

7.根据权利要求3所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板的制备方法，其特征在于，P(VDF-TrFE)薄膜厚度为40～85μm，P(VDF-TrFE)/磁性颗粒薄膜厚度为40～85μm，P(VDF-TrFE)薄膜和P(VDF-TrFE)/磁性颗粒薄膜的总层数为2-6层。

8.根据权利要求3所述的一种兼具力-电和磁-电响应特性的生物医用多层金属基复合基板的制备方法，其特征在于，P(VDF-TrFE)薄膜压电系数为1～20pC/N。