微納米壓電纖維的制備、組裝及其能量收集的應(yīng)用.pdf

1、本論文采用溶液紡絲法、高壓靜電紡絲法制備了多尺度微納米壓電纖維材料，并將其應(yīng)用于壓電能量收集器件的制備，論文示范和討論了基于壓電纖維的能量收集器件的性能和工作機(jī)理。
　　論文采用靜電紡絲技術(shù)制備了Pb(Zr，Ti)O3和(Na，K)0.5Bi0.5TiO3納米纖維，并通過接收裝置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了纖維定向排列。研究討論了紡絲過程中聚合物黏度、紡絲電壓、固化距離、前驅(qū)體溶液供給率和空氣濕度等對(duì)靜電紡絲制備得到的纖維形貌的影響，確定了最優(yōu)的

2、靜電紡絲工藝參數(shù)。
　　論文通過研究水熱反應(yīng)等離子交換制備得到<001>取向的BaTiO3(BT)納米線，用紡絲成型技術(shù)制備得到了BT/PVC復(fù)合纖維，在紡絲過程中，剪切應(yīng)力的作用下，實(shí)現(xiàn)了BT納米線在聚合物基體中的取向控制。
　　基于微納米壓電纖維材料，通過將其與聚合物進(jìn)行復(fù)合，絲網(wǎng)印刷和離子濺射技術(shù)制備電極結(jié)構(gòu)，制備了用于機(jī)械能量收集和轉(zhuǎn)換的柔性壓電能量收集器件（壓電納米發(fā)電機(jī)），進(jìn)行了相關(guān)性能的測試、分析與討論。實(shí)驗(yàn)中

3、對(duì)納米發(fā)電機(jī)在按壓、彎曲和振動(dòng)等多種模式下的能量收集性能進(jìn)行了測試。
　　以PZT納米纖維組裝的納米發(fā)電機(jī)極化后在按壓模式下，最大輸出電壓可達(dá)7.13V，輸出電流99nA;彎曲模式下，輸出電壓17.88V，輸出電流206nA;振動(dòng)模式下，輸出電壓1.21V，輸出電流35nA。
　　以NKBT納米纖維組裝的納米發(fā)電機(jī)極化后在按壓模式下的輸出電壓可達(dá)3.45V，輸出電流330nA;在彎曲模式下，輸出電壓2.51V，輸出電流302