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聚偏氟乙烯(PVDF)具有很强的压电性和热释电性,化学性能稳定,易于制备成大面积的柔韧薄膜,在柔性储能器件、传感器、生物医学等方面得到了广泛应用。PVDF常见的三种晶型分别为α相、β相、γ相,其中β相是极性相,压电性能很强,晶胞中有很多自发极化,在施加外电场的作用下可以实现高度取向,因此要提升PVDF薄膜的电学性能,从根本上要提高β相的含量。近些年国内外很多研究学者为提高PVDF薄膜中β相的含量做了一定的研究性实验,探究出一些实验方法和条件,但是其中一些实验方法比较繁琐,实验条件难以达到。而相比之下将PVDF薄膜进行退火以及单轴拉伸处理易于操作,具备较高的可行性,受到研究者的广泛关注。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,选择两种无机陶瓷材料Ba Ti O3和Ti C为填料,制备出不同掺杂比例的PVDF基复合薄膜,将制备的薄膜在一定条件下进行退火和拉伸处理,控制不同的退火温度、退火时长、拉伸速率、拉伸倍率,制备出所需要的复合薄膜。对经过后处理的薄膜的结构及性能进行表征,研究了不同退火温度、时长,拉伸速率、倍率对PVDF薄膜形貌、晶型结构以及介电性能的影响。XRD分析表明,退火拉伸处理促进了PVDF分子由α相到β相的转变,尤其是高速拉伸产生了大量的极性β相。DMA分析表明,退火处理能够有效提高PVDF薄膜的储能模量,但是拉伸却会降低PVDF薄膜的储能模量。宽频介电谱分析表明,把退火温度控制在80oC-120oC,PVDF纯膜的介电常数随着退火温度的增加呈现先变大后减小的趋势。当退火温度为100oC时,PVDF纯膜的最大介电常数为11.65。当退火温度升高至120oC时,15wt%Ba Ti O3/PVDF复合薄膜的介电常数提高至最大值12.08,30wt%Ti C/PVDF复合薄膜的介电常数提高至最大值214.53。实验结果进一步表明,退火时长、拉伸速率和倍率的适当提高也有利于复合薄膜介电性能的提升。例如,当退火时长从2h提升到4h时在120oC的条件下,15wt%Ba Ti O3/PVDF复合薄膜的介电常数由11.83提高至12.08;当拉伸速率从5mm/min提高至15mm/min、拉伸倍率从87%增加至112%时,复合薄膜的介电常数均有所增加。介电损耗和电导率基本和介电常数呈现正相关的关系,PVDF纯膜的介电损耗在经过退火拉伸处理后有所上升,15wt%Ba Ti O3/PVDF复合薄膜的介电损耗经退火处理后则略有降低;30wt%Ti C/PVDF复合薄膜的介电损耗经80oC和120oC退火处理后出现了显著增加,这与其激增的介电常数成正比。经100oC退火处理后,103Hz测试频率下复合薄膜的介电损耗稳定在0.1-0.25之间。PVDF纯膜和复合薄膜的电导率在经过退火拉伸处理后都在不断增加,纯膜的电导率从5.8×10-6/S/cm提升到2×10-5/S/cm,15wt%Ba Ti O3/PVDF复合薄膜的电导率从7.5×10-6/S/cm提升到3.4×10-5/S/cm,30wt%Ti C/PVDF复合薄膜的电导率从1.2×10-5/S/cm提升到6.7×10-5/S/cm。上述实验结果表明,退火拉伸处理明显改善了PVDF纯膜及复合薄膜的结晶度,退火处理减少了薄膜中孔洞等缺陷,促进了晶体内分子链的运动,并进一步促进了PVDF基体中填料的均匀分散,进而促进了复合薄膜介电性能的提升。