[发明专利]一种基于可溶性模具制备微结构化压电俘能器的方法

摘要

一种基于可溶性模具制备微结构化压电俘能器的方法，先制备可溶性树脂模具，然后配制复合压电材料，再将复合压电材料倒入可溶性树脂模具，固化后溶解可溶性树脂模具，得到微结构化复合压电薄膜，在微结构化复合压电薄膜上下两侧对称黏附柔性衬底/金属/复合压电材料形成的电极，加热固化，形成压电俘能器，再将其放入烘箱中，施加直流电源，把烘箱温度升高进行压电薄膜热极化，保持施加电压使其内部分子沿电场方向取向，然后再保持电压不变的情况下，将烘箱冷却至室温后撤去电压，得到微结构化压电俘能器；本发明工艺简单、低成本、高效率，并且极大提高压电俘能器的输出性能。

主权项

1.一种基于可溶性模具制备微结构化压电俘能器的方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，可溶性模具(3)的制备：将可溶性光敏树脂(4)放入树脂槽(5)中，调节浸入可溶性光敏树脂(4)中打印平台(2)升降来控制打印层厚，利用紫外光(1)曝光进行分层固化，制备成微结构化可溶性模具(3)；第二步，复合压电材料(9)的配制：将压电材料和有机物基体混合分散，然后磁力搅拌后超声使混合物分散均匀，得到复合压电材料(9)；第三步，微结构化复合压电薄膜(6)的制备：将复合压电材料(9)倒入第一步制备的可溶性模具(3)中，并将复合压电材料(9)固化，最后将其放入酸/碱中进行化学腐蚀溶解，得到微结构化复合压电薄膜(6)；第四步，电极的制备：在柔性衬底(7)上蒸镀金属(8)作为电极，然后旋涂一层第二步制备的复合压电材料(9)作为电极黏附层，形成柔性衬底(7)/金属(8)/复合压电材料(9)；第五步，压电俘能器的制备：在微结构化复合压电薄膜(6)上下两侧对称黏附柔性衬底(7)/金属(8)/复合压电材料(9)，加热固化，形成压电俘能器，再将其放入烘箱中，施加直流电源(10)，上侧的金属(8)连接直流电源(10)正极，下侧的金属(8)连接直流电源(10)负极，把烘箱温度升至80～120℃进行压电薄膜热极化，保持施加电压40～60分钟，使其内部分子沿电场方向取向，然后再保持电压不变的情况下，将烘箱冷却至室温后撤去电压，得到微结构化压电俘能器。