PA11-PVDF合金材料的制備和電性能的研究.pdf

1、壓電材料是一種發(fā)展迅速的先進(jìn)功能材料，可廣泛應(yīng)用于各種換能器、傳感器、傳動(dòng)裝置中。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，只具備單一性能的壓電材料已不能滿足生產(chǎn)和科學(xué)研究的需要。雖然尼龍11和PVDF是兩類典型的高分子壓電材料，但由PA11和PVDF制成的PA11/PVDF合金材料還相對(duì)較少。本文在查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)壓電材料的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以聚偏氟乙烯(PVDF)為聚合物基體材料，通過(guò)把不同體積比例的PA11和PVDF共混后經(jīng)過(guò)熱壓膜，鍍銀，極化，冷卻

2、后測(cè)試其介電和壓電性能，并通過(guò)X射線衍射和掃描電鏡分析表征其微觀結(jié)構(gòu)。研究了影響PA11/PVDF合金材料的介電以及壓電性能的因素。為聚合物合金材料的研究和應(yīng)用提供依據(jù)。 通過(guò)簡(jiǎn)單混合方法制備了PA11/PVDF合金材料，測(cè)試了合金材料的介電和壓電性能，確定了合金材料中PA11的最佳含量。結(jié)果表明，極化后合金材料的介電常數(shù)和壓電常數(shù)隨著丘f<,(PA11)>含量的增加而不斷的增加，當(dāng)f<,(PA11)>的含量達(dá)到40％的時(shí)候，P

3、A11/PVDF合金材料的介電常數(shù)達(dá)到最大值21，此時(shí)的介電損耗達(dá)到最小值0.05。通過(guò)高壓極化可以使PA11/PVDF合金材料產(chǎn)生壓電性能，壓電常數(shù)d33隨著f<,(PA11)>的增大而呈現(xiàn)非線性增加，但是從整體上來(lái)看，PA11/PVDF合金材料的壓電性能不高，最大為6pC/N。SEM圖顯示了PA11/PVDF合金材料結(jié)構(gòu)致密，選用PVDF為聚合物基體時(shí)，PVDF對(duì)PA11的粘結(jié)作用優(yōu)良，但仍有少部分地方存在缺陷。 為進(jìn)一步提

4、高合金材料的綜合性能，在PA11/PVDF合金材料中添加少量的炭黑制備了PA11/PVDF炭黑合金材料。性能測(cè)試結(jié)果表明：少量的炭黑的加入，提高了合金材料的介電和壓電性能，特別是材料的壓電性能有明顯的提高。當(dāng)PA11為0.6～0.8時(shí)，合金材料的綜合性能較好，因此在制備壓電合金材料時(shí)，確定PA11為0.8。 本文在分子間特殊相互作用增容的啟示下，利用增容劑SMA增容共混的PA11/PVDF共混聚合物體系，制備了PA11/PVDF