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公开(公告)号：CN117697943A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311825274.X
申请日：2023-12-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域，公开了一种柔性拉伸型压电复合材料及其制备方法和应用。该方法包括：(1)将溶剂和浆料原料组合物中各组分进行混合处理，得到浆料；以所述浆料的总重量为基准，所述浆料的固含量为70‑85wt％；(2)将所述浆料进行3D打印处理；所述3D打印处理在预编程序文件下进行，所述预编程序文件为设定“支架结构层数为1‑3”，以及设定“所述支架结构的任意相邻两层之间的夹角为0°‑180°”的代码文件。本发明提供的制备柔性压电纤维复合材料的方法能够任意调节支架结构角度，实现柔性压电纤维复合材料三维结构的设计，以及实现对压电复合物等效压电系数的设计和调控；且省去了切割陶瓷步骤，提高了制备效率，避免了对环境的污染。
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公开(公告)号：CN114956175B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202210429436.7
申请日：2022-04-22
Applicant: 中南大学
IPC: C01G33/00 , C04B35/495 , C04B35/626 , B01J23/20 , B01J35/02 , C02F1/30 , C02F1/36
Abstract: 本发明公开了一种片状的掺杂铌酸铋钙及其制备方法和应用，将CaCO3粉体、Bi2O3粉体、Nb2O5粉体、Sm2O3粉体和NaCO3粉体，混合获得混合料，将混合料与中性盐球磨获得球磨粉，将球磨粉烧结即得片状的掺杂铌酸铋钙，所述中性盐由NaCl和KCl组成；本发明所制备的Na，Sm共掺杂的铌酸铋钙，其微观形貌为片状，最大尺寸接近45μm，且尺寸均匀，这种大尺寸片状粉体适合用于作为模板晶粒生长法的模板晶粒，尤其适合用于制备同质的铌酸铋钙基织构陶瓷，有利于提高其织构度。另外，这种大尺寸片状粉体也适合用于压电‑光催化降解，大的形变有利于产生压电势，提到其压电催化活性。
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公开(公告)号：CN115141430B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210686770.0
申请日：2022-06-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于碳量子点改性聚丙烯的介电薄膜及制备方法、应用，制备包括如下步骤：S1、将碳量子点加入溶剂中，超声后得到碳量子点溶液；S2、将碳量子点溶液加入到聚丙烯颗粒中，快速搅拌混合，获得初步碳量子点/聚丙烯母粒；S3、将初步碳量子点/聚丙烯母粒使用双螺杆挤出机熔融挤出造粒，得到最终碳量子点/聚丙烯母粒；S4、将得到的最终碳量子点/聚丙烯母粒通过高温熔融、流延得到介电复合薄膜。本发明使用的碳量子点具有更丰富的表面官能团，无需进一步处理即可在绝大部分有机溶剂中实现良好的分散，其介电薄膜的抗击穿强度可达367kV/mm，储能密度可达1.37J/cm3，储能效率可达至97.8％。
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公开(公告)号：CN115643783B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202211382150.4
申请日：2022-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: H10N30/85 , H10N30/50 , H10N30/30 , H10N30/092 , H10N30/057 , H02N2/18
Abstract: 多层定向多孔压电复合材料及制备和压电能量收集器，压电复合材料包含有多层压电陶瓷聚合物复合薄片叠加，叠加至最底层和最顶层以及复合薄片之间为电极片层；相邻两个复合薄片之间的一边区域未被电极片层覆盖，该区域设为正极，而另一边为电极片层覆盖的区域，设为负极，多层结构中电极片层每层的正极、负电极交错分布，相邻两层复合薄片的极化方向相反，每层复合薄片中，含有多个沿孔隙的长度方向定向排列的狭长型不规则定向孔，所述定向孔长度的方向与复合薄片叠加方向一致，定向孔内填充有聚合物。本发明还提供了所述压电复合材料的制备以及采用该压电复合材料制备得到压电能量收集器。
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公开(公告)号：CN115179387B
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN202210589536.6
申请日：2022-05-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种木堆式PZT支架结构复合材料驱动器3D打印制备方法，包括如下步骤：S1、PZT陶瓷浆料配制；S2、3D打印制备PZT支架结构生坯；S3、烧结；S4、浸渍树脂；S5、3D打印电极图案；S6、极化。本发明可实现柔性压电复合材料的一体化成形制备，方法简单短时高效，制备柔性压电复合材料的工艺具有形状、尺寸灵活可调，同时可针对柔性压电复合材料使用需求，选择不同尺寸大小的叉指电极或平面电极进行一体化封装。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111312898B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202010134132.9
申请日：2020-03-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种HfO2基铁电薄膜材料及其制备方法和应用，所述HfO2基铁电薄膜材料：从下至上，依次由薄膜衬底、TiN底电极、Al2O3薄膜、Hf0.5Zr0.5O2薄膜，TiN顶电极、Au电极组成；其制备方法为：于薄膜衬底之上采用磁控溅射沉积TiN底电极，然后于TiN底电极之上通过原子层沉积Al2O3薄膜，再于Al2O3薄膜之上通过原子层沉积Hf0.5Zr0.5O2薄膜，然后再于Hf0.5Zr0.5O2薄膜之上通过磁控溅射依次沉积TiN顶电极、Au电极，沉积完成后，退火即获得HfO2基铁电薄膜材料；本发明通过在TiN底电极以及HZO铁电薄膜之间引入Al2O3薄膜，通过界面极化，来提高薄膜的铁电性能；并降低薄膜内部的漏电流，提高可靠性。
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公开(公告)号：CN115845829A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211481584.X
申请日：2022-11-24
Applicant: 中南大学
IPC: B01J23/02 , B01J23/00 , B01J35/00 , B01J35/10 , B01J37/00 , C04B35/47 , C04B35/468 , C04B35/626 , C04B38/00 , C01B3/04
Abstract: 本发明公开了一种取向多孔压电陶瓷催化剂及其制备方法及应用，所述压电陶瓷催化剂为取向多孔结构，取向多孔结构是由宽度为10～80μm平行排列的陶瓷片层构成，所述陶瓷片层之间的孔道宽度为20～70μm，本发明通过以冰作为造孔模板，在低温低压的条件下制备得到钛酸锶钡压电陶瓷生坯，经过高温烧结后得到具有取向多孔压电陶瓷催化剂。本发明所述制备方法具有安全环保、价格低廉的特点，该取向多孔压电陶瓷催化剂在超声振动作用下，表现出较高的分解水产氢性能。
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公开(公告)号：CN115179387A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210589536.6
申请日：2022-05-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种木堆式PZT支架结构复合材料驱动器3D打印制备方法，包括如下步骤：S1、PZT陶瓷浆料配制；S2、3D打印制备PZT支架结构生坯；S3、烧结；S4、浸渍树脂；S5、3D打印电极图案；S6、极化。本发明可实现柔性压电复合材料的一体化成形制备，方法简单短时高效，制备柔性压电复合材料的工艺具有形状、尺寸灵活可调，同时可针对柔性压电复合材料使用需求，选择不同尺寸大小的叉指电极或平面电极进行一体化封装。
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公开(公告)号：CN114094008B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202111250368.X
申请日：2021-10-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01L41/23 , H01L41/312 , H01L41/04 , H01L41/053
Abstract: 本发明公开了一种柔性压电纤维复合材料的二步封装方法，将待封装的叉指状电极或平面状电极和压电纤维复合层或粘贴在粘性高分子膜上的压电纤维阵列使用无水乙醇擦拭清理，然后与下电极有效区域重叠对齐之间加入聚合物胶液，形成第一步封装件，将导热金属层、缓冲层、第一步封装件、缓冲层、导热金属层按顺序摆放形成第一步封装合件，通过真空、加压、升温后分离，在与上电极重复以上操作，完成二步封装，得到柔性压电纤维复合材料。可实现柔性压电纤维复合材料的一体化成形封装，方法简单短时高效，具有高稳定性、高驱动传感性能，同时可针对柔性压电纤维复合材料使用需求，选择不同尺寸大小的叉指电极或平面电极进行一体化封装。
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公开(公告)号：CN113776424B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110983752.4
申请日：2021-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: G01B7/293
Abstract: 本发明公开了一种柔性压电复合材料的弯曲半径测量装置及方法，所述装置包括弯曲半径测量机构和弯曲控制机构；所述弯曲半径测量机构包括控制弯曲半径测量机构前后移动的前后滑轨、固定前后滑轨的前后固定旋钮、支架、水平梁、调节水平梁高度的竖直微调螺母和固定水平梁的竖直固定旋钮；所述弯曲控制机构包括步进电机、步进电机驱动的距离控制滑块、控制滑块水平移动的水平滑轨、毫米尺、固定样品夹具和控制步进电机的装置控制面板。本装置可实现柔性压电复合材料的任意弯曲半径下的性能测试，连续调节弯曲半径大小，可针对不同类型的具有一定力学强度、一定柔性的压电复合材料进行测量，测试方法能更加直观展现弯曲半径与材料之间的变化规律。
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