一种具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法
专利汇可以提供一种具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于微纳制造领域，涉及具有微结构的压电 薄膜 的制备方法：1)在基底上溅射绝缘隔离层，在绝缘隔离层上溅射 电极 层；2)将聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物粉末作为溶质，溶解至混合溶液中，搅拌后，置于 真空 ，密封放置；3)将 聚合物 溶液 旋涂 于电极层上，得到聚合物层；4)把旋涂好聚合物溶液的基底放置在 热压 印台上，将模具压向聚合物层的表面，将模具型腔抽真空，使聚合物层充满模具的型腔；5)在电极层和模具之间施加场 电压 ；6)撤去 电场 后，控制压印头压向聚合物层，保持压 力 ，降温至80℃， 退火 处理，得到具有微结构的压电薄膜。本发明用于微 传感器 和 致动器 的制造，尤其适宜于 生物 医疗方面的微传感器和致动器的制造。，下面是一种具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备金属电极层：在硅基底或玻璃基底上溅射一层300nm-500nmSiO2做绝缘隔离层，然后在该绝缘隔离层上溅射100nn-400nm厚的金属电极层；
2)聚合物溶液的配置：将聚偏氟乙烯PVDF粉末或者聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物粉末作为溶质，在15℃-20℃环境下溶解于二甲基甲酰胺DMF和丙酮的混合溶液中配制成浓度为40-70g/L的聚合物溶液，混合溶液中二甲基甲酰胺DMF与丙酮的体积比为30～
95∶70～5，用磁力搅拌机搅拌聚合物溶液30-60分钟后，并将聚合物溶液置于真空1/2-2小时、密封放置12-72小时；
3)旋涂聚合物溶液：用旋涂机以1000-4000rpm的转速将步骤2)中配制好聚合物溶液旋涂于金属电极层上，得到聚合物层；
4)使聚合物层填充金属模具：把旋涂好聚合物溶液的硅基底或玻璃基底放置在
120-180℃热压印台上，将金属模具压向步骤3)得到的聚合物层的表面，然后将金属模具的型腔抽真空，真空压力为0.1Pa，使步骤3)所得聚合物层充满金属模具的型腔；
5)聚合物结晶和极化：在金属电极层和金属模具之间施加场强为50-800V/μm的电压，保持20分钟；
6)薄膜微结构成型：撤去电场后，控制压印机的压印头的压力为1-2MPa使金属模具向下压聚合物层，保持压力1～2小时，逐渐降温至80℃，退火处理3-36小时，得到具有微结构的压电薄膜。
2.根据权利要求1所述的具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备金属电极层：在硅基底或玻璃基底上溅射一层300nm的SiO2做绝缘隔离层，然后在该绝缘隔离层上溅射100nm厚的金属电极层；
2)聚合物溶液的配置：将聚偏氟乙烯PVDF粉末或者聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物粉末作为溶质，在15℃环境下溶解于二甲基甲酰胺DMF和丙酮的混合溶液中配制成浓度为70g/L的聚合物溶液，混合溶液中二甲基甲酰胺DMF与丙酮的体积比为95∶5，用磁力搅拌机搅拌聚合物溶液60分钟后，并将聚合物溶液置于真空1/2小时、密封放置72小时；
3)旋涂聚合物溶液：用旋涂机以4000rpm的转速将步骤2)中配制好聚合物溶液旋涂于金属电极层上，得到聚合物层；
4)使聚合物层填充金属模具：把旋涂好聚合物溶液的硅基底或玻璃基底放置在180℃热压印台上，将金属模具压向步骤3)得到的聚合物层的表面，然后将金属模具的型腔抽真空，真空压力为0.1Pa，使步骤3)所得聚合物层充满金属模具的型腔；
5)聚合物结晶和极化：在金属电极层和金属模具之间施加场强为50V/μm的电压，保持20分钟；
6)薄膜微结构成型：撤去电场后，控制压印机的压印头的压力为2MPa使金属模具向下压聚合物层，保持压力2小时，逐渐降温至80℃，退火处理36小时，得到具有微结构的压电薄膜。
3.根据权利要求1所述的具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备金属电极层：在硅基底或玻璃基底上溅射一层400nm的SiO2做绝缘隔离层，然后在该绝缘隔离层上溅射200nm厚的金属电极层；
2)聚合物溶液的配置：将聚偏氟乙烯PVDF粉末作为溶质，在20℃环境下溶解于二甲基甲酰胺DMF和丙酮的混合溶液中，二甲基甲酰胺DMF与丙酮的体积比为30∶70，配制成浓度为40g/L的聚合物溶液，用磁力搅拌机搅拌聚合物溶液60分钟后，置于真空2小时、密封放置12小时；
3)聚合物溶液旋涂：用市售旋涂机以1000rpm的转速将步骤2)中配制好聚合物溶液旋涂于金属电极层上，得到聚合物层；
4)使聚合物层填充金属模具：把旋涂好聚合物溶液的硅基底或玻璃基底放置在120℃热压印台上，将金属模具压向步骤3)得到的聚合物层的表面，然后将金属模具的型腔抽真空，真空压力为0.1Pa，使步骤3)所得聚合物层充满金属模具的型腔：
5)聚合物结晶和极化：在金属电极层和金属模具之间施加场强为800V/μm的电压，保持20分钟；
6)薄膜微结构成型：撤去电场后，控制压印机的压印头的压力为1MPa使金属模具向下压聚合物层，保持压力1小时，逐渐降温至80℃，退火处理36小时，得到具有微结构的压电薄膜。
4.根据权利要求1所述的具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备金属电极层：在硅基底或玻璃基底上溅射一层500nm的SiO2做绝缘隔离层，然后在该绝缘隔离层上溅射400nm厚的金属电极层；
2)聚合物溶液的配置：将聚偏氟乙烯PVDF粉末或者聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物粉末作为溶质，在17℃环境下溶解于二甲基甲酰胺DMF和丙酮的混合溶液中配制成浓度为45g/L的聚合物溶液，混合溶液中二甲基甲酰胺DMF与丙酮的体积比为50∶50，用磁力搅拌机搅拌聚合物溶液30分钟后，并将聚合物溶液置于真空1小时、密封放置45小时；
3)旋涂聚合物溶液：用旋涂机以2500rpm的转速将步骤2)中配制好聚合物溶液旋涂于金属电极层上，得到聚合物层；
4)使聚合物层填充金属模具：把旋涂好聚合物溶液的硅基底或玻璃基底放置在150℃热压印台上，将金属模具压向步骤3)得到的聚合物层的表面，然后将金属模具的型腔抽真空，真空压力为0.1Pa，使步骤3)所得聚合物层充满金属模具的型腔；
5)聚合物结晶和极化：在金属电极层和金属模具之间施加场强为400V/μm的电压，保持20分钟；
6)薄膜微结构成型：撤去电场后，控制压印机的压印头的压力为1.5MPa使金属模具向下压聚合物层，保持压力1.5小时，逐渐降温至80℃，退火处理20小时，得到具有微结构的压电薄膜。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的金属电极层采用的金属材料为铝、铂或者铂铱合金。
一种具有微结构的聚偏氟乙烯压电薄膜的制备方法
技术领域
背景技术
50μm，厚度高于或低于这个范围的薄膜很难用拉伸工艺制备。
发明内容
1/2-2小时、密封放置12-72小时；
具体实施方式
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