基于ZnO掺杂的P(VDF-TrFE)柔性摩擦电压力传感器

摘要

通过静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯三氟乙烯和氧化锌(P（VDF-TrFE）/ZnO)复合膜作为柔性摩擦电压力传感器的核心层．探究了氧化锌掺杂量对压电性能的影响，场发射扫描电镜（FE-SEM）结果显示氧化锌的分散较为均匀，纳米纤维的平均直径约为425 nm，并呈现有序排列．傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）结果显示，846、1 275、1 451 cm^-1处的吸收峰证实铁电β相的存在．采用X射线衍射（XRD）测定了薄膜晶相，2θ=20.1°处的衍射峰对应P（VDF-TrFE）的β相．氧化锌掺杂量为5、10、15、20 wt%的P（VDF-TrFE）/ZnO的摩擦电压力传感器，其输出电压分别为0.55、1.10、1.50、2.70V．对掺杂量为20 wt%的P（VDF-TrFE）/ZnO器件做冲压及稳定性测试，经过1 200次循环测试后，摩擦电压力传感器的输出电压仍为2.70 V，基本保持不变，表明该器件具有较好的机械耐久性．

关键词

P(VDF-TrFE)/ZnO / 摩擦电压力传感器 / 静电纺丝