一种聚合物基复合电卡材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合物基复合电卡材料及其制备方法。所述聚合物基复合电卡材料包括无机纳米纤维和聚合物基体，所述无机纳米纤维的体积百分含量为1～30％；所述无机纳米纤维包括但不限于锆钛酸铅、锆钛酸钡无机纳米纤维。本发明专利技术将无机纳米纤维与聚合物基体进行复合，由于无机纳米纤维可在聚合物基体内部引入强界面效应，可以在较低的添加量的情况下使聚合物基复合电卡材料得到较高的电卡效应，从而在满足聚合物基复合电卡材料高电卡性能的同时最大限度得维持聚合物基复合材料原有得机械柔性等相关性能。

A polymer based composite electric card material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物基复合电卡材料及其制备方法
本专利技术涉及一种聚合物基复合电卡材料及其制备方法，属于电子复合材料

技术介绍
制冷已经成为人类社会必不可少的一部分。不论是空调系统、冷藏保鲜、医院和实验室的低温设备都对于制冷有着迅速增加的需求。目前的绝大多数空调和冰箱依然使用机械式制冷技术，即利用压缩机或泵对气态制冷材料进行压缩，利用制冷材料的液态-气态转变来实现热量的搬运。机械制冷技术中使用到的制冷材料主要成分为氟利昂或类似的化合物，这些气态物质易挥发至大气中，引发严重的臭氧层破坏和温室效应。另一方面，进行制冷剂的气液转换需要配备压缩机、泵、管道等，这些都会造成制冷设备制冷效率的降低和体积的大幅增加，难以应对未来的新型需求，如集成电子设备、移动设备、可穿戴设备等的高效制冷。电卡材料作为一种新兴的固态制冷材料，具有无毒无害、环境友好的特点。同时，电卡制冷机无需压缩机等额外附件的特点，使得在更小的体积下实现更高的制冷效率成为可能。电卡制冷器件通过电来直接进行驱动，因此在结合高度集成的各类电子设备上也有着显著优势。由于电卡材料的效应主要来源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物基复合电卡材料，其特征在于：所述聚合物基复合电卡材料包括无机纳米纤维和聚合物基体，所述无机纳米纤维的体积百分含量为1％～30％；/n所述聚合物基体选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯－二氟乙烯、聚偏氟乙烯－三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯－二氟乙烯－氯氟乙烯和聚偏氟乙烯－二氟乙烯－三氟氯乙烯中至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物基复合电卡材料，其特征在于：所述聚合物基复合电卡材料包括无机纳米纤维和聚合物基体，所述无机纳米纤维的体积百分含量为1％～30％；
所述聚合物基体选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯－二氟乙烯、聚偏氟乙烯－三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯－二氟乙烯－氯氟乙烯和聚偏氟乙烯－二氟乙烯－三氟氯乙烯中至少一种。


2.根据权利要求1所述的聚合物基复合电卡材料，其特征在于：所述无机纳米纤维为PbZrxTi1-xO3纤维、Ba1-xSrxTiO3纤维、BaZrxTi1-xO3纤维；
所述PbZrxTi1-xO3中，x为0～0.15；具体为0.1；
所述Ba1-xSrxTiO3中，x为0.2～0.5；具体为0.3；
所述BaZrxTi1-xO3中，x为0～0.35；具体为0.21；
所述聚合物基体的分子量为35万～45万；具体为40万。


3.根据权利要求1或2所述聚合物基复合电卡材料，其特征在于：所述无机纳米纤维的直径为100nm～1μm；
所述聚合物基复合电卡材料的厚度为1μm～1mm；
所述聚合物基复合电卡材料在电场强度为50MV/m，温度为35℃的条件下的电卡效应为3～6.5K；在电场强度为200MV/m，温度为35℃的条件下的电卡效应为28～45K。


4.一种制备权利要求1-3中任一所述聚合物基复合电卡材料的方法，包括如下步骤：
1)制备无机纳米纤维；
2)将所述无机纳米纤维分散于有机溶剂II后，再加入所述聚合物基体，得到混合液；
3)将步骤2)所得混合物进行静电纺丝，得到复合材料前驱体；
4)对所述复合材料前驱体热压，得到所述聚合物基复合电卡材料。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤1)制备无机纳米纤维的方法包括：
将钛酸四丁酯、锆酸四丁酯、醋酸铅或醋酸钡溶于有机溶剂I中得到溶胶，得到纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洋，钱剑锋，江建勇，林元华，南策文，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11