一种自组装超柔性压电传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种自组装超柔性压电传感器及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)配制BaTiO3前驱体溶液；(2)制备钛酸钡纳米立方体分散液：将BaTiO3前驱体溶液进行水热反应后，得到钛酸钡纳米立方体，并将其分散在分散剂中，得到钛酸钡纳米立方体分散液；(3)BaTiO3/GFF复合材料的制作；(4)BaTiO3/GFF

【技术实现步骤摘要】
一种自组装超柔性压电传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及压电传感器领域，具体涉及一种自组装超柔性压电传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，自供电式压电传感器在物联网、大数据分析以及智慧城市中各种技术的实现中引起了广泛关注。
[0003]然而现有的压电传感器无法兼具优异的压电性能、力学性能和可贴附任何曲面的超高柔韧性。需要复杂高温烧结工艺的压电陶瓷多为刚性，制约了其在柔性可穿戴压电传感器领域的应用。尽管有人提出采用静电纺丝或者3D互连压电陶瓷泡沫的方法可以制备具有一定柔性的钛酸钡陶瓷，但是钛酸钡陶瓷纤维本身的脆性将无法避免。
[0004]有机压电材料，如聚偏二氟乙烯(PVDF)及其共聚物，虽然具有极佳的柔性和生物相容性，然而它们的低压电系数限制了压电传感器的性能。有机
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无机压电复合材料兼具有良好的压电特性和柔韧性，但是在其有机
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无机界面处通常会存在严重的弹性模量失配问题，且无机压电相在基体中非连续，性能提升难。
[0005]最近，将经过高温结晶的压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自组装超柔性压电传感器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)配制BaTiO3前驱体溶液：将钡盐、钛源和碱与溶剂混合，配制成BaTiO3前驱体溶液；(2)制备钛酸钡纳米立方体分散液：将BaTiO3前驱体溶液进行水热反应后，得到钛酸钡纳米立方体，并将其分散在分散剂中，得到钛酸钡纳米立方体分散液；(3)BaTiO3/GFF复合材料的制作：将玻璃纤维布浸渍到钛酸钡纳米立方体分散液中，待溶剂挥发后，进行退火热处理，得到BaTiO3/GFF复合材料；(4)BaTiO3/GFF
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PVDF复合膜的制作：将BaTiO3/GFF复合材料夹设在PVDF层之间，得到BTS
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GFF/PVDF压电复合材料；(5)将BaTiO3/GFF
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PVDF复合膜利用双面导电铜胶带接线封装，即可得到自组装超柔性压电传感器。2.根据权利要求1所述的一种自组装超柔性压电传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)的具体步骤包括：(1
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1)在搅拌状态下，将油酸、油胺加入到1
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丁醇中得到澄清溶液A；(1
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2)在搅拌状态下，将硝酸钡溶解于去离子水中得到澄清溶液B，然后在搅拌下将溶液B逐滴加入到溶液A中，超声后得均匀胶体溶液C，并将胶体溶液C缓慢倒入水热釜内衬中；(1
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3)在搅拌状态下，将钛酸四丁酯加入到1
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丁醇中得到溶液D，然后将溶液D缓慢添加进水热釜内衬中；(1
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4)在搅拌状态下，将氢氧化钠溶解于去离子水中得到澄清溶液E，然后将溶液E缓慢添加进水热釜内衬中，得到BaTiO3前驱体溶液，并密封内衬；步骤(2)的具体步骤包括：(2
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1)将水热釜整体置于均相反应器中进行水热反应；(2
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2)待冷却至室温后，用乙醇收集1
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丁醇相和水相之间的产物，即为钛酸钡纳米立方体，并将其分散在甲苯中，得到稳定的乳白色胶体溶液F备用，即钛酸钡纳米立方体分散液。3.根据权利要求2所述的一种自组装超柔性压电传感器的制备方法，其特征在于，所述的油酸、油胺和1
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丁醇的体积比为(7
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8):(4
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5):20；所述的硝酸钡、钛酸四丁酯和氢氧化钠的质量比为(1.0
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭益平，周佩汝，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：