[发明专利]一种在均匀电场下3D打印聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法

摘要

本发明属于压电薄膜材料制备领域，涉及一种在均匀电场下3D打印PVDF压电薄膜的制备方法；打印装置包括针管、打印针头、方形铝薄片、打印基板、铜板，加热板，XYZ三轴移动机构和电源，其中打印基板，铜板和加热板从上至下依次放置；高压直流电源正极与针头相连接，负极与铜板相连接，使PVDF薄膜在打印过程中始终处于一个均匀的电场环境之中；打印步骤为：创建压电薄膜3D模型并进行切片处理；配置PVDF打印墨水；在均匀电场的3D打印环境中打印压电薄膜；本发明在5KV电压下可流畅打印，使PVDF薄膜在打印过程中始终处于均匀电场之中，β相的生成与极化能同时进行，薄膜极化均匀，性能稳定，薄膜内β相含量达59.26%。

主权项

1.一种在均匀电场下3D打印聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）采用Soildworks建模打印薄膜3D模型，并且采用Crua软件对所建立的模型进行切片处理；（2）配制打印液：按比例称取一定质量的聚偏氟乙烯粉末与N‑甲基吡咯烷酮溶液混合，超声分散至混合均匀，然后再加入一定量的丙酮和四丁基溴化铵，继续超声分散至溶液澄清透明，得到打印液；（3）均匀电场的3D打印装置：包括针管、打印针头、方形铝薄片、打印基板、铜板，加热板，XYZ三轴移动机构和高压直流电源；其中打印基板、铜板和加热板从上至下依次放置，将一方形铝薄片穿入打印针头，在距离打印基板一定距离处固定，将高压直流电源正极与针头相连接，高压直流电源负极与铜板相连接，使聚偏氟乙烯薄膜在打印过程中始终处于一个均匀的电场环境之中；（4）设定打印流程与工艺；用针管吸取步骤（2）的打印液，固定针管，调试针头和玻璃底板之间的距离，设定加热板温度，调节高压直流电源电压和聚偏氟乙烯薄膜所处Z轴方向电场强度，启动书写程序至结束，得到聚偏氟乙烯薄膜。