壓電陶瓷聚合物復合材料結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于壓電陶瓷聚合物復合材料范疇，提供了一種壓電陶瓷聚合物復合材料結構。
【背景技術】
[0002]壓電陶瓷聚合物復合材料是一種由壓電陶瓷相(如PZT)和高分子聚合物(如PVDF)通過復合工藝而構成的新型材料。壓電陶瓷材料具有壓電性能優(yōu)良、介電損耗低和機電耦合系數(shù)大等優(yōu)點，但其成硬而脆，不易成型加工，耐沖擊性能差。而壓電聚合物雖然具有密度低、柔韌性好，可制備成大而均勻的薄膜，但其壓電性能差。
[0003]在目前的壓電復合材料體系中，0-3型壓電復合材料中壓電顆粒之間被有機聚合物相充滿，陶瓷顆粒連通性較差，且介電常數(shù)相差較大，導致其陶瓷相極化困難；同時兩相間力學性能的差異導致其兩相間力的傳導較為困難；最終導致復合材料壓電性能較差。
[0004]目前文獻中報道的提高復合材料壓電性能的方式主要是兩種(I)提高陶瓷相的體積分數(shù)，當陶瓷相體積分數(shù)超過80%時，壓電性能有大幅提高，壓電應變常數(shù)d33可超過90pC/N，但是陶瓷相體積分數(shù)過高會導致復合材料韌性較差。(2)加入第三相導電/半導化材料，目的是提高陶瓷相的極化性能，但往往提高有限，同時第三相導電材料加入過多會導致其它一些負面影響，如損耗過大。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是為了解決陶瓷相高體積分數(shù)下壓電陶瓷聚合物復合壓電材料韌性差的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:包括壓電材料層以及設置在壓電材料層上下的導電聚合物層，兩層導電聚合物層將壓電材料層夾在中間通過熱壓形成一體化結構，所述壓電材料層的材料為0-3型壓電陶瓷聚合物復合材料，所述的導電聚合物層的材料為導電顆粒聚合物復合材料。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]陶瓷相高體積分數(shù)下的0-3型壓電陶瓷聚合物復合壓電材料有較好的壓電性能但其柔韌性較差，引入導電聚合物層可以在不影響0-3型復合材料壓電性能的同時改善其柔韌性。
[0009]本實用新型壓電陶瓷聚合物復合材料制備工藝簡單，成本低廉，可制備出綜合性能優(yōu)異的壓電陶瓷聚合物復合壓電材料，可制備大尺寸壓電復合薄膜，有望應用于壓電觸控板，實現(xiàn)產業(yè)化生產。
【附圖說明】
[0010]圖1本實用新型壓電陶瓷聚合物復合材料剖面圖；
[0011]圖中標示:1_壓電材料層；2-導電聚合物層。
【具體實施方式】
[0012]為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。
[0013]圖1示出了本實用新型一種壓電陶瓷聚合物復合材料結構的一種實施方式，包括包括壓電材料層I以及設置在壓電材料層上下的導電聚合物層2，兩層導電聚合物層2將壓電材料層I夾在中間通過熱壓形成一體化結構，所述壓電材料層I的材料為0-3型壓電陶瓷聚合物復合材料，所述的導電聚合物層2為導電顆粒聚合物復合材料。
[0014]本實用新型壓電陶瓷聚合物復合材料的制備方法如下:
[0015]采用傳統(tǒng)固相法制備PLZT，按照化學計量配比，經(jīng)混料、預燒、乳膜成型、沖片、排膠、燒成制備出壓電陶瓷片，將陶瓷片在振磨機中振磨，過不同目數(shù)的網(wǎng)篩，制備成不同粒度的PLZT陶瓷粉待用。
[0016]將PVDF和N，N- 二甲基乙酰胺溶劑混合，待PVDF溶解完全后，加入300~350目的PLZT陶瓷粉，電動攪拌后旋轉蒸發(fā)到所需粘度后倒入自制的流延裝置中，刮平烘干制得0.2-0.4 _厚的薄膜，薄膜在平板硫化機上熱壓成型制備成0-3型壓電陶瓷聚合物壓電復合材料。
[0017]將PVDF和N，N- 二甲基乙酰胺溶劑混合，待PVDF溶解完全后，加入粒徑為2um的鎳酸鑭導電陶瓷粉體，電動攪拌后旋轉蒸發(fā)到所需粘度后倒入自制的流延裝置中，刮平烘干制得0.1-0.2 _厚的薄膜，薄膜在平板硫化機上熱壓成型制備成導電顆粒聚合物復合材料。
[0018]將一層0-3型壓電陶瓷聚合物壓電復合材料夾入兩層0-3型導電顆粒聚合物復合材料中在平板硫化機上熱壓成型制備成最終的壓電陶瓷聚合物復合材料。
【主權項】
1.一種壓電陶瓷聚合物復合材料結構，其特征在于:包括壓電材料層(I)以及設置在壓電材料層(I)上下的導電聚合物層(2)，兩層導電聚合物層(2)將壓電材料層(I)夾在中間通過熱壓形成一體化結構，所述壓電材料層(I)的材料為0-3型壓電陶瓷聚合物復合材料，所述的導電聚合物層(2)的材料為導電顆粒聚合物復合材料。
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓電陶瓷聚合物復合材料結構，包括壓電材料層以及設置在壓電材料層上下的導電聚合物層，兩層導電聚合物層將壓電材料層夾在中間通過熱壓形成一體化結構，所述壓電材料層的材料為0-3型壓電陶瓷聚合物復合材料，所述的導電聚合物層的材料為導電顆粒聚合物復合材料，本實用新型壓電陶瓷聚合物復合材料結構的制備工藝簡單，成本低廉，適于商業(yè)化生產。
【IPC分類】B32B9/04, B32B18/00, B32B33/00
【公開號】CN204936362
【申請?zhí)枴緾N201520567228
【發(fā)明人】馮玉華, 范景波
【申請人】蘇州攀特電陶科技股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年7月31日