本发明专利技术公开了一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，具体涉及压电薄膜技术领域，本发明专利技术通过采用制备过程中对原料液混合过程搅拌速度控制在200r/min，且添加消泡剂，搅拌速度快会促进溶剂插入到PVDF分子间，破坏其分子间的氢键作用，加速PVDF的溶解，使流延膜强度理想，不易在后续拉伸过程出现断裂情况，且操作简单，经济适用，适合大范围推广使用，流延过程牵伸比控制在5.0，牵伸比的调整改变其断裂拉伸应变，使其可保持较为良好的拉伸断裂应变，最终压电薄膜的拉伸过程顺利进行，且拉伸过程可根据需要调节最合理的拉伸比，极化过程中采用的极化温度控制在60℃，极化过程温度的变化使其压电系数保持在8.5，使最终成品的压电系数更为理想。压电系数更为理想。压电系数更为理想。
【技术实现步骤摘要】
一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺
[0001]本专利技术涉及压电薄膜
，更具体地说，本专利技术涉及一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺。
技术介绍
[0002]PVDF的晶区至少包括α、β、γ与δ4种晶型，其中，α晶型最稳定，但无极性，可从PVDF溶液或者熔融状态下直接得到；β晶型是极性最强的相，其偶极矩沿着链的方向排列且每个单体偶极矩达到2.1D，所以β相含量直接决定PVDF薄膜压电性能的强弱。
[0003]压电薄膜制备过程部分采用溶液的流延法制备薄膜，然后经过拉伸极化得到最终成品，拉伸处理和极化处理均为了保证压电薄膜内部β相晶型的含量，但是流延法制备得到的薄膜可能由于处理不当导致内部存在部分气泡，从而影响整体的断裂拉伸应变，导致其在后续拉伸处理过程存在易断裂的情况，因此需要一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺来解决上述问题。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，本专利技术所要解决的技术问题是：流延法制备得到的薄膜可能由于处理不当导致内部存在部分气泡，从而影响整体的断裂拉伸应变，导致其在后续拉伸处理过程存在易断裂的情况的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，包括以下步骤：
[0006]S1、制备原料颗粒，称量指定分量的PVDF粉末，将其放入溶剂中，控制温度和搅拌速度进行混合，再次混合均匀后进行造粒处理，得到原料颗粒；
[0007]S2、流延制备，将原料颗粒注入流延机进行加热挤出，定型后制备成膜，得到流延膜；
[0008]S3、拉伸制备，拉伸过程中保持拉力的情况下进行退火；
[0009]S4、极化，将拉伸退火后的薄膜放入极化设备内进行极化，极化过程温度控制在50
‑
75℃之间，极化后得到成品压电薄膜。
[0010]作为本专利技术的进一步方案：所述S1具体包括以下步骤：
[0011]S11、原料称量，首先称量指定分量的溶剂放入烧杯内，称量指定分量的PVDF粉末，并将粉末放入烧杯内；
[0012]S12、搅拌混合，采用磁力搅拌方式对溶液进行混合，混合过程保持1.5h，混合过程的速度保持在200
‑
400r/min；
[0013]S13、辅剂添加，在混合过程的最后一分钟内加入辅剂，混合结束后得到原料液。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：所述步骤S2包括以下步骤：
[0015]S21、预处理，将得到的原料颗粒加热保温控制在220℃，控制流延机模具、流延辊
和冷却模具温度调节至预设值；
[0016]S22、流延，将得到的原料颗粒放入对应流延机内，流延机内部流延辊控制牵伸比保持在3.7
‑
7.5之间；
[0017]S23、固化取出；流延辊挤出的原料液流延到冷却模具表面，冷却固化后将薄膜取出，即得到流延膜。
[0018]作为本专利技术的进一步方案：所述S3具体包括以下步骤：
[0019]S31、裁切制备，将制得的流延膜分切成指定尺寸，并对分割后流延膜表面进行简单清理；
[0020]S32、牵拉，将分割后流延膜放入拉力机内，拉伸速率为1.5cm/min，拉伸倍率为4.5倍，拉伸过程中温度控制在90℃；
[0021]S33、退火，在拉伸完成后，保持对流延膜的拉力，并对流延膜进行120℃的退火，退火完成后，得到半成品压电薄膜。
[0022]作为本专利技术的进一步方案：所述S4具体包括以下步骤：
[0023]S41、镀电极，首先在退火完成后得到的半成品压电薄膜表面镀上免烧银电极；
[0024]S42、极化处理，把镀免烧银电极后的半成品薄膜放入极化装置设备中，进行极化处理；
[0025]S43、冷却降温，采用自然降温的方式冷却至室温后，将极化后的产品取出，得到成品压电薄膜。
[0026]作为本专利技术的进一步方案：所述S33中的退火时间保持在25min，所述S1中得到的原料液浓度为3％。
[0027]作为本专利技术的进一步方案：所述牵伸比为流延辊的移动速度与原料液挤出速度之比。
[0028]作为本专利技术的进一步方案：所述S21中冷却模具的冷却温度为20℃，流延辊挤出温度控制在230℃。
[0029]作为本专利技术的进一步方案：所述S42中极化场强为250KV/cm，极化时间在30min。
[0030]作为本专利技术的进一步方案：所述S13步骤中的辅剂为消泡剂。
[0031]本专利技术的有益效果在于：
[0032]1、本专利技术通过采用制备过程中对原料液混合过程搅拌速度控制在200r/min，且添加消泡剂，搅拌速度快会促进溶剂插入到PVDF分子间，破坏其分子间的氢键作用，加速PVDF的溶解，但速度过快会导致整体气泡较多无法排除，采用消泡剂可降低整体原料液搅拌过程中内部气泡，降低后续流延膜内部的气泡情况，增加整体的强度，使流延膜强度理想，不易在后续拉伸过程出现断裂情况，且操作简单，经济适用，适合大范围推广使用；
[0033]2、本专利技术中，流延过程牵伸比控制在5.0，牵伸比的调整改变其断裂拉伸应变，使其可保持较为良好的拉伸断裂应变，最终压电薄膜的拉伸过程顺利进行，且拉伸过程可根据需要调节最合理的拉伸比，极化过程中采用的极化温度控制在60℃，极化过程温度的变化使其压电系数保持在8.5，使最终成品的压电系数更为理想。
附图说明
[0034]图1为本专利技术工艺流程示意图；
[0035]图2为本专利技术中制备原料颗粒的流程示意图；
[0036]图3为本专利技术中流延制备的流程示意图；
[0037]图4为本专利技术中拉伸制备的流程示意图；
[0038]图5为本专利技术中极化的流程示意图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]实施例1：
[0041]一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，包括以下步骤：
[0042]S1、制备原料颗粒，称量指定分量的PVDF粉末，将其放入溶剂中，控制温度和搅拌速度进行混合，再次混合均匀后进行造粒处理，得到原料颗粒；
[0043]S2、流延制备，将原料颗粒注入流延机进行加热挤出，定型后制备成膜，得到流延膜；
[0044]S3、拉伸制备，拉伸过程中保持拉力的情况下进行退火；
[0045]S4、极化，将拉伸退火后的薄膜放入极化设备内进行极化，极化过程温度控制在60℃之间，极化后得到成品压电薄膜。
[0046]S1具体包括以下步骤：
[0047]S11、原料称量，首先称量指本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备原料颗粒，称量指定分量的PVDF粉末，将其放入溶剂中，控制温度和搅拌速度进行混合，再次混合均匀后进行造粒处理，得到原料颗粒；S2、流延制备，将原料颗粒注入流延机进行加热挤出，定型后制备成膜，得到流延膜；S3、拉伸制备，拉伸过程中保持拉力的情况下进行退火；S4、极化，将拉伸退火后的薄膜放入极化设备内进行极化，极化过程温度控制在50
‑
75℃之间，极化后得到成品压电薄膜。2.根据权利要求1所述的一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，其特征在于，所述S1具体包括以下步骤：S11、原料称量，首先称量指定分量的溶剂放入烧杯内，称量指定分量的PVDF粉末，并将粉末放入烧杯内；S12、搅拌混合，采用磁力搅拌方式对溶液进行混合，混合过程保持1.5h，混合过程的速度保持在200
‑
400r/min；S13、辅剂添加，在混合过程的最后一分钟内加入辅剂。3.根据权利要求2所述的一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21、预处理，将得到的原料颗粒加热保温控制在220℃，控制流延机模具、流延辊和冷却模具温度调节至预设值；S22、流延，将得到的原料颗粒放入对应流延机内，流延机内部流延辊控制牵伸比保持在3.7
‑
7.5之间；S23、固化取出；流延辊挤出的原料液流延到冷却模具表面，冷却固化后将薄膜取出，即得到流延膜。4.根据权利要求3所述的一种具有防断裂效果的压电薄膜流延拉伸工艺，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：管建国，管涛，张成鹏，
申请(专利权)人：三三智能科技日照有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。