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相比于目前广泛应用的压电材料PZT (lead zirconate titanate,锆钛酸铅陶瓷),PVDF(聚偏二氟乙烯)及其共聚物具有无毒、可回收、耐腐蚀、不易折断,柔韧性佳,可以应用于弯曲面等优点,因此在能量回收器件领域具有重要的应用价值。PVDF及其共聚物的压电性能,与材料内部压电性β晶相的比例有很大的关系,因此将最常见的α晶相转变成β晶相的技术是目前研究的热点。本文通过使用五种不同的纳米颗粒(即MWNT(碳纳米管),VGCF(气相生长碳纳米纤维),rGO(还原氧化石墨烯),CB(炭黑)和AgNW(纳米银线))作为增强剂,开发了制备PVDF-HFP的压电复合材料薄膜的工艺,并对纳米颗粒和拉伸、极化对复合材料内部晶相所起的作用进行了研究。通过本文的研究,取得了以下成果:(1)通过向PVDF-HFP中添加五种不同的纳米颗粒(MWNT, VGCF, rGO, CB和AgNW),制备了基于PVDF-HFP的高性能压电复合材料并确定了PVDF-HFP固化温度、拉伸比例、拉伸温度、拉伸速率、极化电场强度等工艺参数,形成了较完备的生产工艺。(2)设计并搭建测试PVDF-HFP复合材料薄膜开环电压和回收功率密度的实验平台,对PVDF-HFP复合材料压电性能进行评价;该平台包含信号发生器、信号放大器、电磁铁、铝板固定装置、位移探测器、示波器等部件。(3)通过XRD,FTIR观察和分析了薄膜晶体结构,探寻在复合材料制备过程中纳米颗粒的添加、拉伸和极化对晶体结构变化的影响,研究在拉伸和极化前后复合材料内部的晶体结构变化过程。使用SEM和POM观察复合材料的形貌,研究纳米颗粒在材料内部的分散情况及其所起的作用,同时使用DSC研究纳米颗粒的添加对复合材料结晶度的影响。(4)本文中使用溶液置换法将保存在乙醇中的AgNW(纳米银线)转移到DMF中,使用溶液铸膜法制备PVDF-HFP/AgNW复合材料。有效的解决了直接使用AgNW溶液产生的气泡问题,使得拉伸和极化可以进行。