[发明专利]基于摩擦纳米发电机的极化系统和极化方法

权利要求书

1.一种基于摩擦纳米发电机的极化系统，包括：

摩擦纳米发电机，用于在外界驱动力的作用下产生交流电势；

整流器，用于将所述交流电势转换为施加于待极化样品的直流脉冲极化电压，实现所述待极化样品的极化；以及

升压装置，用于对所述摩擦纳米发电机产生的交流电势进行调节控制后传输至所述整流器，以使所述整流器转换得到的所述直流脉冲极化电压与待极化样品相匹配。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，还包括：

控制器，用于向所述摩擦纳米发电机提供所述驱动力；和/或

所述驱动力包括风力、旋转力和/或震动力。

3.根据权利要求2所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中，所述驱动力为风力，所述控制器包括：

鼓风装置，用于控制所述风力的大小；计时器，用于控制向所述摩擦纳米发电机提供风力的时间。

4.根据权利要求2或3所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中，所述控制器包括温控加热器，用于控制放置待极化样品的样品池的温度。

5.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述待极化样品包括钛酸钡系压电陶瓷、锆钛酸铅二元系压电陶瓷及在所述二元系中添加第三种ABO₃型化合物的压电陶瓷。

6.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述升压装置包括由相同数量的电容器和二极管组成的升压电路，连接于所述摩擦纳米发电机和整流器之间。

7.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述摩擦纳米发电机包括绝缘薄膜层和两个电极层，所述绝缘薄膜层在外界驱动力的作用下与所述两个电极层的其中之一或其中另一接触分离摩擦，使所述两个电极层之间产生交流电势。

8.根据权利要求7所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中，所述绝缘薄膜层的材质包括氟化乙烯丙烯共聚物、聚酰亚胺或尼龙膜；和/或

所述电极层的材质包括金属材料或半导体材料。

9.根据权利要求7或8所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述摩擦纳米发电机还包括支撑架，该支撑架包括上下两个支撑板；

所述两个电极层分别固定于所述两个支撑板的相对面；

所述绝缘薄膜层置于所述两个电极层之间，以在驱动力作用下，在所述两个支撑板之间的空间内上下运动，与所述两个电极层的其中之一或其中另一接触分离摩擦。

10.根据权利要求9所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述上下两个支撑板通过弹簧、若干个支撑片或与所述两个支撑板一体成型的支撑杆支撑连接。

11.根据权利要求10所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述上下两个支撑板通过与所述两个支撑板一体成型的支撑杆支撑连接，所述支撑杆包括相对的至少一组支撑杆；

所述至少一组支撑杆在介于上下两个支撑板之间的区域具有开口，用于固定所述绝缘薄膜层，

其中，所述绝缘薄膜层贴合于固定其的至少一组支撑杆的外侧面并延伸至上支撑板的上表面，以增强该绝缘薄膜层的稳定性。

12.根据权利要求10所述的基于摩擦纳米发电机的极化系统，其中：

所述上下两个支撑板通过弹簧固定连接，所述弹簧包括相对的至少一组弹簧组件；

所述绝缘薄膜层固定于下支撑板上的电极层的靠近上支撑板的表面；

所述绝缘薄膜层以所述弹簧的弹力作为驱动力。