[发明专利]针对微纳米级压电纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种针对微纳米级压电纤维的制备方法。利用微量注射泵将溶有压电材料的溶液由玻璃毛细管微型针头中挤出，通过三维操作平台的移动和拉伸过程中的溶剂蒸发，制备微纳米级压电纤维，再经后续的极化处理。本发明通过控制微型针头上溶液的温度和拉伸速度，以及聚偏氟乙烯溶液系统的粘弹性和流动性，可以调整所制备的微纳米级压电纤维的结构尺度，满足传感器设计的不同需求。相对于传统的微纳米级压电纤维制备方法，本发明步骤简单，控制方便，并可以对该压电纤维的制备位置进行精确定位。

主权项

一种针对微纳米级压电纤维的制备方法，其特征在于：利用微量注射泵将溶有压电材料的溶液由玻璃毛细管微型针头中挤出，通过三维操作平台的移动和拉伸过程中的溶剂蒸发，制备微纳米级压电纤维；其拉伸制备与后续的极化处理方法的具体步骤如下：(1)常温下，将聚偏氟乙烯溶于二甲基甲酰胺溶液，通过搅拌的方式使其混合均，混合质量比15％-30％；(2)将加热板(3)固定于自动三维操作平台(2)上，基底(6)固定该加热板(3)上，将玻璃毛细管微型针头(5)安装于手动三维操作平台(7)上，该玻璃毛细管微型针头(5)的前端垂直正对于基底(6)，后端与微量注射泵(4)相连；(3)调节手动三维操纵平台(7)以调整玻璃毛细管微型针头(5)相对于基底(6)的初始位置；控制加热板(3)温度为60℃-75℃；并通过微量注射泵(4)将溶液从玻璃毛细管微型针头(5)中挤出到基底(6)之上，移动载有基底(6)的自动三维操纵平台(2)从而对挤出的溶液进行拉伸，在拉伸过程中，溶液中的溶剂蒸发，溶液发生固化，从而形成悬空的具有压电特性的微纳米级纤维，重复以上(2)步骤和(3)步骤，在基底(6)上制备出微纳米级压电纤维阵列(10)；(4)将基底(6)连同其上的微纳米级压电纤维阵列(10)一同置于由两金属极板(8)和介电材料(9)所组成纤维极化装置中，在两金属极板(8)间施加10kV电压，以完成压电纤维阵列(10)的极化。