[发明专利]一种能够降低破损率的压电薄膜生产工艺

说明书

本发明公开了一种能够降低破损率的压电薄膜生产工艺，具体涉及压电薄膜生产技术领域，本发明通过在原料中添加二氧化钛和纤维素浆料，使得高强度的二氧化钛作用于柔性的PVDF分子链可以对原料的结晶起到一定的积极作用，两者之间可以形成界面层，而纤维素浆料内部的纳米纤维可以构成三维网格结构，使得压电颗粒的分布和受力更加均匀，使其在拉伸的过程中不易发生破损，从而在提高压电薄膜致密性的同时力学性能也得到了很好的提高，并且通过递增加热和双沸点溶剂的设置使得两种不同的溶剂分别缓慢挥发，从而可以获得更加致密的薄膜，减少了流延的过程中产生空隙的问题，降低了极化过程中对电压击穿的几率。

技术领域

本发明涉及压电薄膜生产技术领域，更具体地说，本发明涉及一种能够降低破损率的压电薄膜生产工艺。

背景技术

PVDF压电薄膜即聚偏氟乙烯压电薄膜，与微电子技术结合，能制成多功能传感元件，具有较高的化学稳定性、低吸湿性、高热稳定性、高抗紫外线辐射能力、高耐冲击、耐疲劳能力，其化学稳定性比陶瓷高10倍，且机械强度好，耐冲击，质轻，柔韧，声阻抗易匹配，易加工成大面积，不易受水和一般化学品的污染、价格便宜等特点，不仅在许多领域中可替代压电陶瓷材料使用，而且还可以应用在压电陶瓷材料不能使用的场合，是一种极有发展前途的换能性高分子敏感材料。

目前，在对PVDF压电薄膜进行制备的过程中，一般是直接通过流延和拉伸的方式进行制备，但是在实际操作过程中，压电薄膜内部的结晶度较低，而且弹性模量较低，同时在进行流延的过程中容易产生空隙，从而生成孔洞，使得表面形貌较为粗糙，不仅容易在后续拉伸的过程中出现厚度不一致甚至破损的现象，难以保障压电薄膜的致密性和机械性能，而且容易在极化的过程中被电压击穿，因此，研究一种新的能够降低破损率的压电薄膜生产工艺来解决上述问题具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种能够降低破损率的压电薄膜生产工艺，本发明所要解决的技术问题是：压电薄膜内部的结晶度较低，而且弹性模量较低，同时在进行流延的过程中容易产生空隙，从而生成孔洞，使得表面形貌较为粗糙，不仅容易在后续拉伸的过程中出现厚度不一致甚至破损的现象，难以保障压电薄膜的致密性和机械性能，而且容易在极化的过程中被电压击穿的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够降低破损率的压电薄膜生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：

S1、混料：

对PVDF原料颗粒进行初步清洗干燥后，加入到溶剂中，将PVDF原料颗粒与溶液进行加热溶解后进行均混处理，得到溶液A，然后在溶液A中加入二氧化钛和纤维素浆料，再次进行均混处理，混合至完全溶解后进行静置和脱泡处理，得到溶液B，最后加热保温在80-90℃之间。

S2、流延：

S21、对流延板进行UV辐照和氧等离子体处理。

S22、处理完成之后将流延板平放，并将得到的溶液B置于流延板表面，使溶液B在流延板表面均匀的铺展开。

S23、最后放入烘箱中进行缓慢升温加热，使溶剂完全蒸发，最终成膜，得到压电薄膜半成品，冷却固化后取出。

S3、拉伸定型：

利用拉伸机对得到的压电薄膜半成品进行拉伸、退火及裁剪，得到所需厚度和宽度的压电薄膜。

S4、极化处理：

S41、对压电薄膜及极化设备夹具表面进行清理。

S42、将得到的压电薄膜放入极化设备内部。

S43、在常温情况下置于极化设备内部进行极化处理，极化后得到成品压电薄膜。

作为本发明的进一步方案：所述对PVDF原料颗粒进行初步清洗干燥的具体过程为：

对称取的PVDF原料颗粒进行充分的超声清洗，去除表面的杂质，并将清洗后的PVDF原料颗粒放入烘干机中进行干燥处理，去除表面的水分。