基于BTO／CNTs复合压电薄膜制备

介绍了一种新型的钛酸钡／碳纳米管（BTO／CNTs）压电薄膜的制备方法及其特性研究,利用BTO纳米颗粒、CNTs和聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为原材料,采用改进的sol—gel法制备出厚度均匀的复合薄膜,使用油浴极化法在一定条件下对复合薄膜极化。并利用SEM表征制备复合薄膜的掺杂效果,发现CNTs的加入加快了电子的转移速率。在周期性的外力作用下,发现其电压输出波形符合阻尼振荡模型,并测试不同配比下复合薄膜的压电电压输出,得出最佳BTO／CNTs质量比为10：l时,薄膜的输出电压最高可达4V。     

基于PANI/PdO复合薄膜的压电甲烷传感器

研究了一种基于压电原理的甲烷传感器。运用化学氧化聚合法和层层自组装法制备了对甲烷气体敏感的PANI/PdO复合薄膜,通过溅射工艺将薄膜生成在压电材料上,利用敏感薄膜对甲烷的吸附改变晶振频率,从而检测出甲烷气体的含量。实验表明:压电甲烷传感器具有较好的选择性,在0%~2%的甲烷体积分数范围内具有较好的线性输出。     

PVDF压电薄膜制作传感器的理论研究

用PVDF压电薄膜设计传感器是近年来在传感器领域研究的一个新热点,通过对PVDF压电薄膜的压电性能的分析,根据弹性力学的薄板理论和压电效应的物态方程,导出PVDF压电薄膜的传感方程,并对偏转角口的情况进行了讨论;为用PVDF压电薄膜制作传感器提供理论基础。     

PVDF压电薄膜传感器的制作研究

传感器的制作是利用的28μm厚的4层结构的PVDF压电薄膜,传感器表面电极形状的制作采用了剪切加丙酮腐蚀的方法,保证了传感器有一定的非金属化的边缘.对于电极的引出,我们的设计是将传感器上、下电极面引脚错开,引出电极是我们比较容易做到的穿透式,我们用了压接端子压接和空心小铆钉铆接的两种方法.     

PVDF压电薄膜传感器

从简叙聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜的制作入手,介绍了PVDF薄膜的特性,列举了压电薄膜的优缺点,并与普通压电材料作了比较。文末较详细地介绍了国外PVDF薄膜在众多领域中的应用动态。     

PVDF压电薄膜在结构监测中的应用初探

本研究对采秀ＰＶＤＦ压电薄膜监测结构的基本特性进行了较为系统的研究，分别做了ＰＶＤＦ压电薄膜监测结构的静态和动态响应实验，实验结果表明，ＰＶＤＦ压电薄膜监测结构应变的灵敏度提高，其静态响应的线性度好很好，而其动态响应同则有非线性和迟滞现象，对于用ＰＶＤＦ压电薄膜监测结构的冲击载荷也进行了初步的研究，实验结果表明采用ＰＶＤＦ压电薄膜可以实时监测结构所受的冲击载荷，并能及时反应出结构所受到的冲击损伤。     

大挠度压电聚合物薄膜的能量收集研究

为了给微型传感器持续稳定地供电,利用聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜受外部激励产生大挠度变形来产生更多的电能.通过使不同长度的PVDF薄膜产生不同程度的位移,来探究PVDF薄膜变形与发电量的关系.有限元分析结果表明:在同一长度的PVDF薄膜中,发电量随位移的增大而增大.分别将长度为4.1,7.3,17.1 cm的PVDF薄...     

压电薄膜传感器及其在心脏监测中的应用

介绍了应用有机高分子压电材料聚偏氟乙烯(PVDF)制作的压电传感器和结合电子线路进行的心音监测试验.压电薄膜传感器的设计利用了阻抗变换器,使PVDF膜的高阻抗输出变为低阻抗输出,输出阻抗为3kΩ左右,并在后续电子线路中设计了高信噪比的放大电路,可对信号进行有效的放大;配合单片机、存储器等芯片技术研制出初步监测心音心电信号的监测系统,能进行心音心电信号数据的采集、传送、处理.实验表明,该薄膜传感器与整机之间结构、性能完全匹配,该心音心电监测系统能够准确监测人体心音心电信号.     

压电薄膜压力分布计算机测试系统研究

提出了一种新型的压电薄膜（PVDF）压力分布计算机测试系统,它包括多点压电薄膜传感器、多点电荷放大装置、计算机采集处理系统;该系统可以实现全场、实时测量,其动态范围可达0.1～500 Hz;采用微机输出具有独特的图象动画显示,使测量结果更为直观;文中叙述了系统的工作原理以及实验测试,测试结果证实了系统的动态压力分布测量能力;本系统的研制为动态接触问题的研究及振动测试开发了新的研究工具.     

PVDF压电薄膜传感器的研制

采用28μm厚的4层聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜研制了PVDF压电传感器,该传感器表面电极形状应用剪切加丙酮腐蚀的方法制成,保证了传感器有一定的非金属化的边缘。对于电极的引出是将传感器上、下电极面引脚错开,引出电极采用比较容易做到的穿透式,并用压接端子压接和空心小铆钉铆接的2种方法。     

PPy-CeO2复合薄膜柔性NO2传感器的制备与气敏特性研究

以吡咯(Py)单体为前驱液,六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)为氧化剂,通过化学氧化聚合法与自组装相结合工艺在柔性聚酰亚胺(PI)衬底上制备聚吡咯-二氧化铈(PPy-CeO2)复合薄膜.通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱分析(XPS)对纯PPy和PPy-CeO2复合材料进行了表征分析,结果表明PPy-CeO2呈典型的核-壳结构.在室温条件下研究了纯PPy薄膜和PPy-CeO2复合薄膜对二氧化氮(NO2)的响应特性,结果表明,PPy-CeO2复合薄膜传感器显示出更优的响应特性,灵敏度为纯PPy薄膜传感器的12.6倍,且具有良好的重复性和选择性.最后讨论分析了PPy-CeO2复合薄膜传感器的NO2敏感机理.     

基于柔性基底的压电能量收集器的设计

以PDMS为柔性基底设计的PVDF压电薄膜新型压电能量收集器压电性能良好,柔韧性强,可适应复杂的振动环境,具有广阔的应用前景.首先设计了具有柔性基底的压电能量收集器的结构;其次,用PVDF颗粒采用静电纺丝法制备了PVDF压电薄膜;最后,实验表明设计的压电能量收集器在振动频率为25 Hz,振动幅度为2 mm的激励下,开路输出峰值电压为8.38 V,输出功率密度为6.32 μW/cm2;经Ansys有限元分析,发现增大激励源的振动幅度,可以提高压电能量收集器的开路输出电压和输出功率.     

压电复合材料梁的全局分叉、混沌动力学分析

研究了简支压电复合材料层合梁在轴向、横向载荷共同作用下的非线性动力学、分叉和混沌动力学响应.基于yon Karman理论和Reddy高阶剪切变形理论,推导出了压电复合层合梁的动力学方程.利用Galerkin法离散偏微分方程,得到二个自由度非线性控制方程,并且利用多尺度法得到了平均方程.基于平均方程,研究了压电层合梁系统...     

一种采用压电复合音叉的电流传感器研究

针对当前非接触电流测量方式存在的灵敏度低、结构复杂等问题,本文提出了一种采用压电复合音叉的电流传感器用于非接触低频微弱电流测量,其结构由永磁体、弹性音叉、压电片及底座组成.当该传感器处于电线周围交变磁场中时,永磁体在磁场作用下产生扭矩并驱动弹性音叉臂及压电片产生形变;因压电效应,形变的压电片两端电极之间输出交变电压信号,从而实现电流的测量.由于磁扭矩效应,这种传感器具有较高的谐振灵敏度,大约是压电悬臂梁式电流传感器的4.0倍;在负载电阻为10 MΩ、频率为41.7 Hz时,灵敏度可达1.393 V/A,线性度约为0.57%.这种压电复合音叉式电流传感器模型还可以应用于微弱振动、磁场信号探测等.     

Long read range and flexible UHF RFID tag antenna made of high conductivity graphene‐based film

An antenna made of a graphene‐based film with organic polyimide precursor of high conductivity 1.1 × 10⁶ S m^?1 and thickness 30 μm, operating in the ultrahigh frequency (UHF) band for radio frequency identification applications is presented in this article. The antenna is optimized to have a conjugate match to the impedance of the chip by tuning the design parameters. Tags are fabricated and tested using the designed antenna, which are shown to have realized gain above ?1.5 dBi and radiation efficiency beyond 90% in the whole UHF band from 860 to 960 MHz. The read range of proposed tag is greater than 12.3 m over the entire UHF band with a maximum value of 14 m at 920 MHz. In addition, the flexibility of the tags is demonstrated. After 2000 cycles of bending and stretching, the read range only decreases by 4.5 m comparing to the initial state at 915 MHz.     

ZnO压电薄膜声传感器的有限元分析

阐述了ZnO压电薄膜声传感器的结构和工作原理,并用ANSYS 9.0对压电薄膜声传感器进行了静态分析、模态分析和谐响应分析。通过静态分析,得到压电薄膜声传感器的灵敏度为16.4 mV/Pa;模态分析得出了传感器的第一阶固有频率为12.379 kHz;谐响应分析则获得感应电压与动态外力频率之间的关系。这些分析为此类声传感器的设计提供了理论依据。     

Preparation and performance of IPMC actuators with electrospun Nafion-MWNT composite electrodes

A new ionic polymer actuator was prepared with Nafion^®-117 membrane and electrodes made of an electrospun Nafion^®/multiwalled carbon nanotube (MWNT) web. The surfaces of composite electrodes were ion-beam coated with gold layers of 2-3 μm thickness to reduce the surface resistance. The composite electrodes offer several advantages over conventional platinum electrodes prepared via electroless plating process, i.e. flexibility, simple processability in large scales, and batch-to-batch reproducibility. The new ionic polymer-metal composite (IPMC) actuators showed a rapid and large bending motion. Under an applied potential of 3 V dc, the maximum horizontal displacement (δ_max) measured at the tip of IPMC strip (cantilever length: 20 mm) was 16.7 mm, the tip velocity in the initial linear region was 10.5 mm/s, 88% of the δ_max was reached within initial 5 s, and the generated strain% was 0.79 (13.6 mm, 7.2 mm/s, 85%, and 0.88, respectively for a conventional Nafion^®-IPMC made via the electroless plating of platinum). It was noted that the energy efficiency of strain was over 10 times higher than that of the conventional Nafion^®-IPMC. And the crack formation of metal electrode after repeated bending deformation significantly reduced with the introduction of relatively flexible electrode assembly into the IPMC architecture. The remarkable improvements in its performance were considered to be due to the efficient quantum chemical and double-layer electrostatic effects in a charge injection model, induced by the good dispersion of MWNTs through a typical electrospinning technique.