静电纺PVDF纳米纤维膜的工艺参数优化及压电性能

作     者：王青 盘思伟 赵耀洪 钱艺华 

作者机构：广东电网有限责任公司电力科学研究院 

出 版 物：《武汉大学学报(理学版)》 (Journal of Wuhan University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070205[理学-凝聚态物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：南方电网公司科技项目(GDKJXM20210088) 

主　　题：压电纳米纤维膜 聚偏氟乙烯(PVDF) 静电纺丝 

摘      要：聚偏氟乙烯（PVDF）是制造柔性压电装置的理想材料，制备高β相含量的PVDF纳米纤维膜能够显著提升其压电性能。探讨了静电纺丝过程的关键工艺参数对PVDF纳米纤维膜的形貌和压电性能的影响。实验结果表明，聚合物溶液的浓度和溶剂组成对纺丝液的流变特性有显著影响，而静电纺丝的电压、流速和收集装置决定了纺丝液在电场中的形态转变和沉积过程。当采用质量比6∶4的DMF/丙酮混合溶剂、PVDF粉末质量分数12%、纺丝电压18 kV、纺丝液流速0.4 mL/h以及直径5 cm滚筒作为收集装置时，制备的PVDF纳米纤维膜具有最优的纤维形态和最高的β相含量（63.65%），并展现出优异的压电性能（输出电压2.2 V）。