可拉伸压电薄膜及其制备方法、可拉伸超声换能器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115991937A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202310297576.8C08L75/04(2006.01)(22)申请日2023.03.23C08J5/18(2006.01)C08K3/24(2006.01)(71)申请人之江实验室B29C43/00(2006.01)地址311121浙江省杭州市余杭区中泰街H10N30/85(2023.01)道之江实验室南湖总部H10N30/857(2023.01)(72)发明人任丹阳尹永刚高大施钧辉H10N30/853(2023.01)王钰琪陈睿黾李驰野H10N30/092(2023.01)(74)专利代理机构杭州华进联浙知识产权代理B29L7/00(2006.01)有限公司33250专利代理师盛影影(51)Int.Cl.C08L83/04(2006.01)C08L63/00(2006.01)C08L27/16(2006.01)C08L29/04(2006.01)权利要求书1页说明书16页附图6页(54)发明名称可拉伸压电薄膜及其制备方法、可拉伸超声换能器(57)摘要本发明涉及可拉伸压电薄膜及其制备方法、可拉伸超声换能器。其中，可拉伸压电薄膜，所述可拉伸压电薄膜包括弹性基体、聚合物载体以及负载于所述聚合物载体上的无机压电相颗粒，其中，所述无机压电相颗粒之间通过所述聚合物载体构成柔性三维网络结构，所述弹性基体填充于所述柔性三维网络结构的孔隙中。本发明的可拉伸压电薄膜可同时具备优异的可拉伸性能、压电性能、机电耦合性能以及低声阻抗的特点，使其可直接用于超声换能器的制备，且其制备的超声换能器具有优异的可拉伸性以及压电性能。CN115991937ACN115991937A权利要求书1/1页1.一种可拉伸压电薄膜，其特征在于，所述可拉伸压电薄膜包括弹性基体、聚合物载体以及负载于所述聚合物载体上的无机压电相颗粒，其中，所述无机压电相颗粒之间通过所述聚合物载体构成柔性三维网络结构，所述弹性基体填充于所述柔性三维网络结构的孔隙中。2.根据权利要求1所述的可拉伸压电薄膜，其特征在于，所述聚合物载体的材料选自不导电的三维聚合物，所述不导电的三维聚合物选自聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、环氧树脂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的可拉伸压电薄膜，其特征在于，所述弹性基体为具有三维孔隙的整体结构，且所述弹性基体的三维孔隙与所述柔性三维网络结构的孔隙相互穿插。4.根据权利要求3所述的可拉伸压电薄膜，其特征在于，所述弹性基体选自聚二甲基硅氧烷基体、弹性聚氨酯基体或者热塑性聚酯弹性体基体。5.根据权利要求1所述的可拉伸压电薄膜，其特征在于，所述聚合物载体的材料选自不导电的纳米线，所述不导电的纳米线选自纤维素纳米线、聚二甲基硅氧烷纳米线、聚偏氟乙烯纳米线、聚乙烯醇纳米线、环氧树脂纳米线中的至少一种。6.根据权利要求5所述的可拉伸压电薄膜，其特征在于，所述弹性基体选自天然弹性橡胶颗粒，所述天然弹性橡胶颗粒填充于所述柔性三维网络结构的孔隙中。7.根据权利要求1至权利要求6任一项所述的可拉伸压电薄膜，其特征在于，以质量分数计，所述弹性基体在所述可拉伸压电薄膜中的质量分数为35%‑55%，所述无机压电相颗粒在所述可拉伸压电薄膜中的质量分数为25%‑50%，所述聚合物载体在可拉伸压电薄膜中的质量分数为10%‑25%；及/或，所述无机压电相颗粒选自锆钛酸铅颗粒、铌镁锆钛酸铅颗粒、铌镁酸铅‑钛酸铅颗粒、铌酸锂颗粒、锆钛酸铅镧陶瓷颗粒中的至少一种。8.一种可拉伸压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供弹性基体，所述弹性基体具有三维孔隙结构；将聚合物载体分散于有机溶剂中，然后加入无机压电相颗粒，得到混合浆料，其中，所述无机压电相颗粒与所述聚合物载体的质量比大于等于3:1.25；将所述混合浆料注入所述弹性基体的三维孔隙结构中，并进行离心，得到复合体，其中，离心速度为2000rpm‑4000rpm，离心时间为30min‑50min；以及，将所述复合体经热压和固化，得到所述可拉伸压电薄膜。9.一种可拉伸压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供聚合物载体的悬浊液；将弹性基体分散于有机溶剂中，然后加入无机压电相颗粒，得到混合分散液；将所述聚合物载体的悬浊液、硫化体系材料加入到所述混合分散液中，然后加入硫酸溶液并进行乳化反应，得到含有反应产物的溶液；将所述含有反应产物的溶液依次进行过滤、洗涤和干燥，然后经热压和固化，得到可拉伸压电薄膜。10.一种可拉伸超声换能器，其特征在于，所述可拉伸超声换能器包括如权利要求1至权利要求7任一项所述的可拉伸压电薄膜以及复合于所述可拉伸压电薄膜两个相对表面上的电极，且每个所述电极均设置有极耳，其中，所述