源中。
[0019] 6.這種新型有機(jī)納米復(fù)合熱電材料加工簡(jiǎn)單，原料易得，成本較低，尺寸可任意設(shè) 計(jì)，與現(xiàn)有的由價(jià)格昂貴的其他納米材料制備的熱電材料有更廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的新型碳納米管基有機(jī)復(fù)合熱電材料的結(jié)構(gòu)及熱電特性測(cè)試圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示：包括柔性有機(jī)聚合物襯底層4,在有機(jī)聚合物襯底層4上噴涂有由 MWNTs、PVDF混合而成的n型導(dǎo)電層2 ;在n型導(dǎo)電層2上噴涂有由聚合物構(gòu)成的絕緣隔離 層3 ;在絕緣隔離層3上噴涂有由PTh、PVDF混合而成的p型導(dǎo)電層1 ;所述的p型導(dǎo)電層 l、n型導(dǎo)電層2及絕緣隔離層3均通過溶液共混法制備，以保證MWNTs和PVDF之間、PTh和 PVDF之間均可均勻分散混合；所述的p型導(dǎo)電層1、n型導(dǎo)電層2只在一端相互連接。
[0022] 絕緣隔離層3由不與p型導(dǎo)電層1和n型導(dǎo)電層2反應(yīng)的絕緣物質(zhì)構(gòu)成。
[0023] MWNTs、PTh和PVDF均為工業(yè)級(jí)用品；p型導(dǎo)電層1中PTh、PVDF的質(zhì)量百分比為： 名稱質(zhì)量百分比 PTh 70-90% PVDF 余量； n型導(dǎo)電層2中MWNTs、PVDF的質(zhì)量百分比為： 名稱 質(zhì)量百分比 MWNTs 10-50% PVDF 余量。
[0024] n型導(dǎo)電層2、p型導(dǎo)電層1及位于中間的絕緣隔離層3形成的基本單元可交疊重 復(fù)配置，并通過串并聯(lián)方式構(gòu)成回路。
[0025] 圖1中，1為PTh、PVDF混合而成p型導(dǎo)電層，2為由MWNTs/ PVDF混合而成n型導(dǎo) 電層，3為由PVDF聚合物構(gòu)成的絕緣隔離層，4為柔性有機(jī)聚合物襯底層，5為高溫?zé)嵩碩h， 6為低溫?zé)嵩碔V，7為連接導(dǎo)線，8為外部負(fù)載。
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述，本發(fā)明的熱電材料分別由一端連接在一 起的P型及n型層，中間加一層聚合物絕緣層疊壓組合構(gòu)成。主要包括：PTh/ PVDF混合 而成的P型導(dǎo)電層1，由MWNTs/ PVDF混合而成的n型導(dǎo)電層2,由PVDF聚合物構(gòu)成的絕緣 隔離層3,柔性有機(jī)聚合物襯底層4組成。
[0027] p型導(dǎo)電層1是采用溶液共混法按上述比例將PVDF粉末混入PTh液體中，經(jīng)強(qiáng)力 超聲攪拌使其均勻混合，后在90°C烘箱中烘焙，待大部分N-甲基吡咯烷酮溶劑蒸發(fā)后，混 合體逐漸變成黑色膠狀粘性液體后噴涂形成的P型PTh/ PVDF導(dǎo)電膜層；n型導(dǎo)電層2是由 將上述比例的工業(yè)級(jí)MWNTs (直徑20-120nm，長(zhǎng)度5-15 ii m，純度97%)和PVDF粉末在N-甲 基吡咯烷酮溶劑中經(jīng)強(qiáng)力超聲攪拌混合后，在90°C烘箱中烘焙，待大部分N-甲基吡咯烷酮 溶劑蒸發(fā)后，將變成的膠狀液體經(jīng)噴涂形成的n型導(dǎo)電層；絕緣隔離層3是將質(zhì)量份數(shù)比為 1:2的PVDF聚合物粉末與N-甲基吡咯烷酮溶劑直接混合后，經(jīng)強(qiáng)力超聲攪拌混合后烘干 后，噴涂構(gòu)成的。柔性有機(jī)聚合物襯底層4可以是玻璃、塑料、聚酯等任何其它材料，具體在 實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)需要而定。
[0028] 本發(fā)明中的p型和n型層均可用旋涂、噴涂或刷涂等方法制備。本發(fā)明所述的絕 緣隔離層3可用任何不導(dǎo)電的薄膜層物質(zhì)替代；本發(fā)明所述的熱電材料的幾何尺寸可任意 設(shè)計(jì)。
[0029] 本發(fā)明中p型導(dǎo)電層1由PTh/ PVDF混合而成，制備中，PTh在混合物中的重量百 分比可在70-90%之間變化，即70或75或80或85或90。n型導(dǎo)電層2由MWNTs/ PVDF混 合而成的配制時(shí)，MWNTs在混合物中的質(zhì)量百分可在10-50%范圍之間變化，即10或15或20 或25或30或35或40或45或50,其中，n型導(dǎo)電層中MWNTs的質(zhì)量百分比不應(yīng)低于10%， P型導(dǎo)電層中的PTh質(zhì)量百分比不應(yīng)低于70%。
[0030] 本發(fā)明所述的碳管有機(jī)熱電復(fù)合材料，通過存在于熱電材料兩端的溫差梯度，使n 型和P型導(dǎo)電層材料中的載流子進(jìn)行熱擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，在材料兩端產(chǎn)生差熱電動(dòng)勢(shì)，可應(yīng)用于 各種微機(jī)電體系及器件的供電電源及相關(guān)領(lǐng)域中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型碳納米管基有機(jī)復(fù)合熱電材料，其特征在于：包括柔性有機(jī)聚合物襯底層 (4)，在有機(jī)聚合物襯底層（4)上噴涂有由MWNTs、PVDF混合而成的n型導(dǎo)電層（2); 在n型導(dǎo)電層（2)上噴涂有由聚合物構(gòu)成的絕緣隔離層（3); 在絕緣隔離層（3)上噴涂有由？化、PVDF混合而成的P型導(dǎo)電層（1); 所述的P型導(dǎo)電層（l)、n型導(dǎo)電層（2)及絕緣隔離層（3)均通過溶液共混法制備，W保 證MWNTs和PVDF之間、P化和PVDF之間均可均勻分散混合； 所述的P型導(dǎo)電層（1)、n型導(dǎo)電層（2)只在一端相互連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳納米管基有機(jī)復(fù)合熱電材料，其特征在于：所述的絕 緣隔離層（3)由不與P型導(dǎo)電層（1)和n型導(dǎo)電層（2)反應(yīng)的絕緣物質(zhì)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型碳納米管基有機(jī)復(fù)合熱電材料，其特征在于：所述 的MWNTs、P化和PVDF均為工業(yè)級(jí)用品； 所述的P型導(dǎo)電層（1)中FTh、PVDF的質(zhì)量百分比為： 名稱 質(zhì)量百分比 Pill 70-90% PVDF 余量； 所述的n型導(dǎo)電層（2)中MWNTs、PVDF的質(zhì)量百分比為： 名稱 質(zhì)量百分比 MWNTs 10-50% PVDF 余量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型碳納米管基有機(jī)復(fù)合熱電材料，其特征在于：所述 的n型導(dǎo)電層（2)、p型導(dǎo)電層（1)及位于中間的絕緣隔離層（3)形成的基本單元可交疊重 復(fù)配置，并通過串并聯(lián)方式，根據(jù)外部系統(tǒng)的電流、電壓需要進(jìn)行供電。
【專利摘要】本發(fā)明的新型碳納米管基有機(jī)復(fù)合熱電材料，包括柔性有機(jī)聚合物襯底層，在有機(jī)聚合物襯底層上噴涂有由MWNTs、PVDF混合而成的n型導(dǎo)電層；在n型導(dǎo)電層上噴涂有由聚合物構(gòu)成的絕緣隔離層；在絕緣隔離層上噴涂有由PTh、PVDF混合而成的p型導(dǎo)電層；所述的p型導(dǎo)電層、n型導(dǎo)電層及絕緣隔離層均通過溶液共混法制備，以保證MWNTs和PVDF之間、PTh和 PVDF之間均可均勻分散混合；所述的p型導(dǎo)電層、n型導(dǎo)電層只在一端相互連接。本發(fā)明的產(chǎn)品具有加工簡(jiǎn)單，原料易得，成本較低，尺寸可任意設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01L35-24
【公開號(hào)】CN104538541
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410704569
【發(fā)明人】李夢(mèng)軻, 付洪波, 張彤, 宋亞楠, 李婷婷, 許寧寧, 馮秋菊
【申請(qǐng)人】遼寧師范大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月26日