[发明专利]一种介电柔性薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种介电柔性薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：以二氧化钛和硝酸铋为原料制备二维纳米钛酸铋；

S2：将二维纳米钛酸铋加入有机溶剂中，混匀后加入PVDF，搅拌，得到二维钛酸铋/PVDF胶体；

S3：采用溶液浇铸法将二维钛酸铋/PVDF胶体制成复合胶体薄膜；

S4：对复合胶体薄膜进行干燥、热处理、淬火，得到介电柔性薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11：将二氧化钛与浓盐酸加入去离子水中，混匀，得到悬浊液A；

S12：将氢氧化钠溶液中加入悬浊液A，混匀，得到悬浊液B；

S13：将硝酸铋、浓硝酸、去离子水混匀，得到混合液C；

S14：在搅拌下将混合液C缓慢加入到悬浊液B中，继续搅拌，得到前驱体悬浊液D；

S15：将前驱体悬浊液D转移至反应釜中进行水热反应，得到悬浊液E；

S16：对悬浊液E进行离心、超声搅拌、干燥，得到二维纳米钛酸铋。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S11中，二氧化钛与盐酸溶质的摩尔比为1：(3-5)；步骤S12中，氢氧化钠溶液的浓度为0.07-0.08mol/mL；步骤S13中，混合液C中硝酸铋的浓度为0.00015-0.00025mol/mL；步骤S15中，水热反应的温度为180-220℃，水热反应的时间为45-50h；步骤S16中，离心转速为4000-5000r/min，干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-12h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，二维纳米钛酸铋与PVDF的质量比为1：(14-16)，有机溶剂为N-N二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括：将PVDF加入有机溶剂中，搅拌均匀，得到PVDF胶体；其中，PVDF与有机溶剂的质量体积比为(1.4-1.6)g：(6-8)mL，有机溶剂为N-N二甲基甲酰胺。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：将二维钛酸铋/PVDF胶体浇铸在ITO导电玻璃上，使用刮刀将胶体展平，在加热台上进行加热，得到复合胶体薄膜。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：将第一胶体浇铸在ITO导电玻璃上，使用刮刀将胶体展平，在加热台上进行加热，得到第一胶体薄膜；

S32：将第二胶体浇铸在第一胶体薄膜上，使用刮刀将胶体展平，在加热台上进行加热，得到第二胶体薄膜；

S33：将第一胶体浇铸在第二胶体薄膜上，使用刮刀将胶体展平，在加热台上进行加热，得到复合胶体薄膜；

其中，第一胶体为PVDF胶体和二维钛酸铋/PVDF胶体中的一种，第二胶体为PVDF胶体和二维钛酸铋/PVDF胶体中的另一种。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，刮刀厚度为65-75微米，加热温度为60-70℃，加热时间为4-6min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-10h；热处理温度为190-210℃，热处理时间为8-12min；淬火温度比热处理温度低190-210℃，淬火时间为3-7min。

10.一种介电柔性薄膜，其特征在于，按照权利要求1-9任一所述的制备方法制得。