二氧化锰纤维/聚偏氟乙烯复合材料薄膜的制备及压电性能

作者：杨路; 赵秋莹; 申明霞; 裘进浩^*

来源：材料导报, 2020, 34(24): 24145-24149.

• PVDF
• 二氧化锰
• 压电性能

本研究结合溶液浇注法与单向拉伸法制备了一种二氧化锰纤维/聚偏氟乙烯柔性压电复合薄膜,讨论了不同添加量的二氧化锰(MnO2)纤维对聚偏氟乙烯(PVDF)形貌结构及压电性能的影响。实验结果表明,MnO2纤维能促进复合薄膜中压电β相的形成,增强界面耦合效应,进而有效提升复合薄膜的压电性能。当MnO2添加量为0.4%(质量分数)时,复合薄膜的压电系数d33达到峰值(-30 pC/N),几乎为纯PVDF的两倍。悬臂梁激振开路电压测试进一步表明,这种新型高压电性复合薄膜具有较高的输出电压值(1.7 V),相比纯PVDF提高了50%左右,在能量采集及传感领域显示了巨大的应用潜力。

• 单位
  河海大学; 机械结构力学及控制国家重点实验室; 南京航空航天大学; 材料学院