電紡直寫PVDF納米纖維的壓電特性及其在微壓力傳感器中的應(yīng)用研究的開題報(bào)告

電紡直寫PVDF納米纖維的壓電特性及其在微壓力傳感器中的應(yīng)用研究的開題報(bào)告一、選題背景PVDF（聚偏氟乙烯）材料由于具有特殊的壓電性能，因此在傳感器、馬達(dá)、發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著納米材料的發(fā)展和電紡技術(shù)的進(jìn)步，制備出了尺寸更小、性能更優(yōu)的PVDF納米纖維。它們具有高比表面積、高拉伸強(qiáng)度和優(yōu)良的壓電特性，因此備受關(guān)注。微壓力傳感器是一種用于測(cè)量微小壓力或壓力變化的傳感器，例如在微流體控制、醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有很大的潛力。然而，目前的微壓力傳感器需要使用復(fù)雜的制備工藝、昂貴的材料以及大量的能量耗散成本。因此，基于PVDF納米纖維的微壓力傳感器可以解決當(dāng)前微壓力傳感器的制備成本和性能方面存在的問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。二、選題意義本項(xiàng)目擬研究電紡直寫PVDF納米纖維的壓電特性及其在微壓力傳感器中的應(yīng)用。通過納米材料和電紡技術(shù)的結(jié)合，制備出高性能的PVDF納米纖維，并將其應(yīng)用于微壓力傳感器中，以實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高精度、低成本的微壓力測(cè)量。三、研究?jī)?nèi)容（1）制備PVDF納米纖維采用電紡直寫技術(shù)制備PVDF納米纖維，優(yōu)化工藝參數(shù)，獲得尺寸均一、拉伸強(qiáng)度高的PVDF納米纖維。（2）研究PVDF納米纖維的壓電特性采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等手段對(duì)制備的PVDF納米纖維進(jìn)行形貌、結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)成分等方面的分析。通過電壓-形變測(cè)試和壓電常數(shù)測(cè)試，研究PVDF納米纖維的壓電特性。（3）將PVDF納米纖維應(yīng)用于微壓力傳感器將制備出的PVDF納米纖維集成在微壓力傳感器中，搭建檢測(cè)電路，對(duì)微壓力進(jìn)行測(cè)量和分析，研究PVDF納米纖維在微壓力傳感器中的應(yīng)用效果。四、預(yù)期成果（1）制備出尺寸均一、拉伸強(qiáng)度高的PVDF納米纖維；（2）研究PVDF納米纖維的形貌、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和壓電特性；（3）基于PVDF納米纖維制備出的高性能微壓力傳感器；（4）發(fā)表論文2-3篇，參加國(guó)際會(huì)議1-2次。五、研究計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容第一年1-4個(gè)月文獻(xiàn)綜述和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備5-8個(gè)月制備PVDF納米纖維9-12個(gè)月研究PVDF納米纖維的壓電特性第二年1-4個(gè)月將PVDF納米纖維應(yīng)用于微壓力傳感器5-8個(gè)月實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和總結(jié)9-12個(gè)月論文撰寫和發(fā)表六、參考文獻(xiàn)[1]LeeHJ,HaKH,JeongJK,etal.Fabricationandcharacterizationofpiezoelectricnanofibersbyelectrospinning[J].JournalofColloidandInterfaceScience,2007,314(2):647-652.[2]KimHK,KimSG,BangSH,etal.FabricationofPVDFnanofibersensorfordetectionofacousticwaves[J].SmartMaterialsandStructures,2006,15(6):1517-1522.[3]LuW,LiD,KugaS,etal.FabricationandcharacterizationofPVDFnanofibersbyelectrospinningunderdifferentconditions[J].MaterialsScienceandEngineering:C,2009,29(1):14-19.[4]StubenrauchM,vonStrykO,MeyerW,etal.Apiezoelectricmicroforcesensormanufacturedbyelect