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物理学报 2024年

作者：李银辉殷荣艳梁建国李玮栋范凯周赟磊太原理工大学电子信息与光学工程学院微纳系统研究中心西安电子科技大学杭州研究院

提高压电聚合物的耐温性，且构建压电特异结构提高电学输出特性，成为柔性耐高温压电/热释电双功能传感器制造的关键。本文采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈（PAN）纳米纤维薄膜，通过程序控温对PAN纳米纤维膜进行热处理得到了耐高温的柔... 详细信息

提高压电聚合物的耐温性，且构建压电特异结构提高电学输出特性，成为柔性耐高温压电/热释电双功能传感器制造的关键。本文采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈（PAN）纳米纤维薄膜，通过程序控温对PAN纳米纤维膜进行热处理得到了耐高温的柔性纤维薄膜。研究结果表明，PAN耐高温柔性纤维薄膜纳米传感器可以在高温环境（> 500 ℃）中使用，其输出性能随热处理温度的升高先增大（ 450 ℃），当热处理温度达到260 ℃时，输出电压可达10.08 V，输出电流达到2.89 μA，与未进行热处理的PAN膜相比，其输出电压和电流分别提高了3.54倍和2.83倍。同时，该传感器在高温环境下的输出不发生变化。首次发现热处理的PAN具有热释电效应，且热释电输出随着温度梯度的增加而变大。在5000次的敲击循环测试中，经过热处理的PAN纳米纤维薄膜传感器具有稳定的输出，这表明该传感器有望应用在消防安全、航空航天等高温环境中。

关键词：聚丙烯腈(PAN) 环化耐高温柔性纳米纤维薄膜压电/热释电双功能传感器

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一种耐高温的柔性压电/热释电双功能传感器

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物理学报 2024年第20期 210-219页

作者：李银辉殷荣艳梁建国李玮栋范凯周赟磊太原理工大学电子信息与光学工程学院微纳系统研究中心西安电子科技大学杭州研究院

提高压电聚合物的耐温性,且构建压电特异结构提高电学输出特性,成为柔性耐高温压电/热释电双功能传感器制造的关键.本文采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维薄膜,通过程序控温对PAN纳米纤维膜进行热处理得到了耐高温的柔性纤维薄... 详细信息

提高压电聚合物的耐温性,且构建压电特异结构提高电学输出特性,成为柔性耐高温压电/热释电双功能传感器制造的关键.本文采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维薄膜,通过程序控温对PAN纳米纤维膜进行热处理得到了耐高温的柔性纤维薄膜.研究结果表明, PAN耐高温柔性纤维薄膜纳米传感器可以在高温环境(> 500℃)中使用,其输出性能随热处理温度的升高先增大( 450℃),当热处理温度达到260℃时,输出电压可达10.08 V,输出电流达到2.89μA,与未进行热处理的PAN膜相比,其输出电压和电流分别提高了3.54倍和2.83倍.同时,该传感器在高温环境下的输出不发生变化.发现热处理的PAN具有热释电效应,且热释电输出随着温度梯度的增大而变大.在5000次的敲击循环测试中,经过热处理的PAN纳米纤维薄膜传感器具有稳定的输出,这表明该传感器有望应用在消防安全、航空航天等高温环境中.

关键词：聚丙烯腈环化耐高温柔性纳米纤维薄膜压电/热释电双功能传感器

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