二硫化鉬-聚偏氟乙烯復合材料的制備與性能研究.pdf

1、壓電復合材料，一種極具應用前景的智能材料，綜合了無機壓電材料較高壓電性和壓電聚合物良好柔性、易加工成型的優(yōu)點。0-3型壓電陶瓷/聚合物復合材料的研究很多，分析其研究現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，只有當壓電陶瓷的含量較高時，復合材料才能實現(xiàn)高壓電性能，此時犧牲了材料的柔性。最近研究發(fā)現(xiàn)，當二硫化鉬從本體粉末剝離為單層時，具有特殊的壓電效應。針對0-3型壓電復合材料的缺點，本文重點研究了二維壓電材料對壓電復合材料性能的影響，采用溶液共混的方法將二維壓電材料二硫

2、化鉬（MoS2）與聚偏氟乙烯（PVDF）進行共混，制備了一系列MoS2/PVDF復合材料，并研究了不同質量分數(shù)的MoS2以及MoS2納米片對復合材料介電、壓電性能的影響。
　　（1）采用溶液共混和熱壓成型的方法制備MoS2/PVDF復合材料，通過X射線衍射儀（XRD）、傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）、掃描電鏡（SEM）對MoS2/PVDF復合材料的結構和形貌進行表征，結果顯示，MoS2的加入有利于PVDFβ晶型的生成，且溶液共混

3、的方法有助于提高MoS2在PVDF基體中的分散性。介電、壓電測試結果顯示，MoS2的質量分數(shù)為30％時，介電常數(shù)達到50，比純的PVDF提高了近5倍，但是介電損耗也隨之增加。當MoS2的質量分數(shù)為2%時，復合材料的壓電常數(shù)達到了9pC/N，比純的PVDF略有提高。力學性能測試結果表明MoS2對PVDF具有良好的增韌效果。
　?。?）采用液相超聲剝離法制備高濃度單片層MoS2，通過紫外分光光度計對MoS2納米片分散液濃度進行定量分析

4、。透射電鏡（TEM）和原子力顯微鏡（AFM）結果顯示，液相超聲法制備MoS2納米片主要以單片層形式存在。MoS2納米片與MoS2本體粉末相同，均可以促進PVDFβ晶型的生成，并對PVDF具有增韌的作用。同時，發(fā)現(xiàn)MoS2納米片較大的比表面積，提供了較大的界面面積，有利于介電、壓電性能的提高。當MoS2納米片的含量為1%時，壓電常數(shù)為26pC/N，是純的PVDF的4倍。
　　（3）采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）對MoS2納米片進行包覆