[发明专利]基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器及其制备方法

权利要求书

1.基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器，其特征在于，所述复合传感器采用PVDF-BTO纳米纤维膜和弹性天然橡胶膜分别作为负摩擦层和正摩擦层，在所述PVDF-BTO薄膜的底面和天然橡胶膜的上表面分别贴有导电胶带作为电极。

2.根据权利要求1所述基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用静电纺丝法制备PVDF/BTO复合纳米纤维薄膜；

2)在PVDF/BTO复合纳米纤维薄膜的下表面和天然橡胶膜的上表面粘贴导电胶带制备两个电极；用导电胶带连接两根Cu线引出正负极，然后用PI薄膜进行封装，得到所述压电-摩擦电复合传感器。

3.根据权利要求2所述基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：

11)将聚偏二氟乙烯粉末溶解在二甲亚砜和丙酮的混合溶液中；

12)将步骤11)所得浓度为18wt％的聚偏二氟乙烯溶液以20rpm的磁力搅拌速度在50℃下搅拌17分钟得到透明溶液；

13)得到透明溶液后，加入纳米钛酸钡粉末，室温下以2rpm缓慢搅拌约10分钟，得到乳白色均匀溶液；该溶液相应地标记为PVDF-BTO-X，其中X是BTO含量；

14)使用静电纺丝系统在25℃，40％的相对湿度下制备得到所述PVDF/BTO复合纳米纤维薄膜。

4.根据权利要求3所述基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤11)中二甲亚砜和丙酮的体积比2:1。

5.根据权利要求3所述基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤13)中的乳白色均匀溶液中纳米钛酸钡含量为0～12wt％。

6.根据权利要求3所述基于柔性多孔PVDF-BTO薄膜的压电-摩擦电复合传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤14)中，静电纺丝系统由流速为1ml/h的注射器和连接到12.5kV正电压直流电源的20号喷丝头组成；将转速为20rpm的滚筒收集器放置在距喷丝头8cm处以收集纤维。