[发明专利]一种压电BaTiO3

说明书

本发明公开了一种压电BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN静电纺丝吸波膜的制备及应用。其制备方法为：将聚苯烯腈(PAN)粉末溶解到N，N—二甲基甲酰胺(DMF)中得到PAN溶液；将BaTiO₃和Fe₃O₄纳米粒子分散至PAN溶液中得到BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN纺丝液；所制备的纺丝液在一定纺丝条件下静电纺丝，得到压电BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN静电纺丝吸波膜。本发明的压电BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN静电纺丝吸波膜制备方法简单，工艺流程短，通过合理的原料混杂使用，所得到的静电纺丝吸波膜具备优良的压电性能与电磁波吸收性能，能有效增强层合复合材料的层间剪切强度和吸波性能。

技术领域

本发明属于功能性复合材料制备的技术领域，特别涉及一种功能性静电纺丝膜的制备，本发明公开了一种压电BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN静电纺丝吸波膜的制备及应用。

背景技术

静电纺丝法是通过给聚合物溶液或熔体施加一个外加电场，使聚合物溶液或熔体首先在喷射孔处形成“Taylor”圆锥形液滴，当电场力克服了液滴的表面张力后，形成喷射流并在静电场中进一步拉伸、变形、细化，伴随着溶剂蒸发，最后固化在接收板上得到纤维或其他形状的物质。现在，已经有近百种天然高分子和合成聚合物通过静电纺丝技术被制成了纳米纤维，其应用范围涉及过滤材料、生物医药材料、组织工程支架及催化剂载体材料、航天器材和光电器件等多个领域。

另一方面，随着电子科技的迅猛发展，电子设备被广泛的应用于无线通信、高频电路元件以及其他相关的各个领域，电磁波的吸收和干扰屏蔽成为了研究热点。吸波材料是一种能将入射电磁波进行衰减和吸收的功能性材料，它能通过干涉使电磁波消失或者将电磁波能转化为其他形式的能量而消耗，从而达到消除或减少电磁波反射的目的。

根据不同吸波机理，吸波材料可分为电损耗和磁损耗两大类，研究表明当两种机理同时作用时能显著提高材料的吸波性能；静电纺丝制备纳米纤维膜具有操作简单、可设计性强等特点，通过合理地原料混合使用与设计，可制备出同时具备电损耗和磁损耗的功能性纳米纤维膜，因此，以静电纺丝技术为基础，可制备出性能优异的吸波复合材料。

发明内容

BaTiO₃和Fe₃O₄分别为介电损耗和磁损耗材料，二者的协同作用能有效吸收电磁波；PAN为一种压电材料，BaTiO3的加入可增强其压电性能；复合材料中纺丝膜的压电信号可有效干扰电磁波，起到电磁干涉和吸收效果。在此基础上，本发明提供了一种压电BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN静电纺丝吸波膜的制备及应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种压电BaTiO₃/Fe₃O₄/PAN静电纺丝吸波膜的制备方法，依次包括以下步骤：

(1)室温下，聚苯烯腈(PAN)粉末溶解在N，N—二甲基甲酰胺(DMF)中，得到一定浓度PAN溶液；

(2)取一定量BaTiO₃纳米晶体加入步骤(1)PAN溶液中，磁力搅拌12h，得到BaTiO₃/PAN溶液；