一种柔性磁电复合材料的制作方法

1.本实用新型涉及到磁电复合材料技术领域，尤其涉及到一种柔性磁电复合材料。


背景技术：

2.铁电/压电材料是一类电介质功能材料，在传感驱动、信息存储等领域占据重要地位，磁性材料更是涉及面广，特别是在信息存储中占据主导地位，多铁性磁电复合材料是一种新型多功能材料，不但能用于单一铁性材料的应用领域，更在新型磁
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电传感器件、自旋电子器件、新型信息存储器等领域展现出巨大的应用前景。
3.复合磁电材料相比于单相多铁材料完全不同，构成磁电复合材料的铁电相和磁性相本身不具有磁电效应，但二者之间的耦合可以使铁电
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铁磁共存体系在室温下产生显著的磁电效应。在经典块体磁电复合材料中，磁电效应为磁性相磁致伸缩效应与铁电压电相压电效应的“乘积”，表明磁电复合材料中两相之间通过力学应变
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应力传递实现电与磁的耦合，当磁电复合材料置身于磁场中时，磁性相因为磁致伸缩效应产生应变，应变传递到压电相上，由压电效应产生电极化。
4.目前，研究者们已经报道了多种组成成分(如陶瓷基复合材料、铁磁金属/ 合金基复合材料、高分子基复合材料等)、多种连通型结构(如0
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3型颗粒复合材料、2
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2型叠层复合材料、1
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3型纤维复合材料)的磁电复合材料。对于0
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3 型颗粒复合结构，由于铁氧体颗粒一般为导体或半导体，高含量填充的铁氧体颗粒会由于渗流效应使复合陶瓷难以极化，使得该体系的压电、铁电性不高，并产生漏电流降低材料的磁电效应。相比于颗粒状复合结构，2
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2型层状结构将压电层与铁氧体叠层共烧，避免了漏电流的现象，使得复合材料能够显示出更大的磁电效应，但是也同样存在高温共烧带来的问题。相比于前面两种结构，清华大学、南京大学和中国香港理工大学的研究组提出了三相磁电复合材料，以树脂为基体，采用简单的切割
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室温固化方法制备了具有更优磁电性能的1
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3型三相磁电复合材料，获得了高于复合陶瓷体系的显著磁电效应。
5.多铁性磁电复合材料在室温下的显著磁电效应推动了其在技术领域的应用研究，目前已经提出了磁电复合材料在传感器、换能器、滤波器、振荡器、存储器等方面潜在的应用可能，特别引人注意的是材料尺度的减小使其更有可能应用于集成或微小磁传感元件，元器件的微型化、集成化、低功耗的需求促使我们不断优化磁电复合材料的结构设计。
6.现有的磁电复合材料在同向弯曲时，弯曲角度较小，致使柔韧性较差，不适与装配在柔性形变的设备当中。


技术实现要素：

7.鉴于此，本实用新型提供了一种柔性磁电复合材料通过沿波纹方向进行弯曲，增强同向弯曲的最大角度，柔韧性较强。
8.本实用新型提供了一种柔性磁电复合材料，该柔性磁电复合材料包括：相对而置的上柔性膜层和下柔性膜层；
9.所述上柔性膜层与所述下柔性膜层之间层叠排列设置有上电极、磁电复合层以及下电极；其中，所述磁电复合层为波浪状层体，且所述磁电复合层的谷峰与上电极粘接连接，所述磁电复合层的波谷与所述下电极粘接连接。
10.优选的，所述上柔性膜层和所述下柔性膜层均为聚酰亚胺膜层。
11.优选的，所述磁电复合层包括：压电相复合层以及磁性相复合层；其中，
12.所述压电相复合层的体积百分含量为50％～77.53％；所述磁性相复合层的体积百分含量为22.47％～50％。
13.优选的，所述的压电相复合层的材料为锆钛酸铅、铌镁锆钛酸铅、钛酸钡、铌酸钠钾中的其中一种。
14.优选的，所述的磁性相复合层包括磁性颗粒和粘结剂；所述的磁性颗粒为 terfenol
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d和/或铁酸钴颗粒；磁性颗粒的粒径为50～75μm。
15.优选的，所述上电极和所述下电极的材料均为铜。
16.本实用新型中，通过改变磁电复合层的形状，使弯曲过程中沿波浪进行形变，增加同向的最大弯曲角度，保证其柔韧性。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例提供的柔性磁电复合材料的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的柔性磁电复合材料的侧面剖视图。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.下面结合附图对本申请实施例提供的柔性磁电复合材料进行说明。
21.一并参考图1
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2，图1是本实用新型实施例提供的柔性磁电复合材料的结构示意图；本申请实施例中的柔性磁电复合材料包括：相对而置的上柔性膜层1 和下柔性膜层5；该上柔性膜层1和下柔性膜层5均为聚酰亚胺膜层。
22.上柔性膜层1与下柔性膜层5之间层叠排列设置有上电极2、磁电复合层3 以及下电极4；上电极2和下电极4的材料均为铜。
23.其中，磁电复合层3为波浪状层体，且磁电复合层3的谷峰与上电极2粘接连接，磁电复合层3的波谷与下电极4粘接连接。
24.具体的，磁电复合层3包括：压电相复合层以及磁性相复合层；其中，
25.压电相复合层的体积百分含量为50％～77.53％；磁性相复合层的体积百分含量为22.47％～50％。
26.更优的，压电相复合层的材料为锆钛酸铅、铌镁锆钛酸铅、钛酸钡、铌酸钠钾中的其中一种。的磁性相复合层包括磁性颗粒和粘结剂；的磁性颗粒为 terfenol
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d和/或铁酸钴颗粒；磁性颗粒的粒径为50～75μm。
27.本实用新型中，通过改变磁电复合层3的形状，使弯曲过程中沿波浪进行形变，增加同向的最大弯曲角度，保证其柔韧性。
28.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种柔性磁电复合材料，其特征在于，包括：相对而置的上柔性膜层和下柔性膜层；所述上柔性膜层与所述下柔性膜层之间层叠排列设置有上电极、磁电复合层以及下电极；其中，所述磁电复合层为波浪状层体，且所述磁电复合层的谷峰与上电极粘接连接，所述磁电复合层的波谷与所述下电极粘接连接。2.如权利要求1所述的柔性磁电复合材料，其特征在于，所述上柔性膜层和所述下柔性膜层均为聚酰亚胺膜层。3.如权利要求1所述的柔性磁电复合材料，其特征在于，所述磁电复合层包括：压电相复合层以及磁性相复合层；其中，所述压电相复合层的体积百分含量为50％～77.53％；所述磁性相复合层的体积百分含量为22.47％～50％。4.如权利要求3所述的柔性磁电复合材料，其特征在于，所述的压电相复合层的材料为锆钛酸铅、铌镁锆钛酸铅、钛酸钡、铌酸钠钾中的其中一种。5.如权利要求3所述的柔性磁电复合材料，其特征在于，所述的磁性相复合层包括磁性颗粒和粘结剂；所述的磁性颗粒为terfenol
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d和/或铁酸钴颗粒；磁性颗粒的粒径为50～75μm。6.如权利要求1所述的柔性磁电复合材料，其特征在于，所述上电极和所述下电极的材料均为铜。

技术总结
本实用新型提供了一种柔性磁电复合材料，包括：相对而置的上柔性膜层和下柔性膜层；所述上柔性膜层与所述下柔性膜层之间层叠排列设置有上电极、磁电复合层以及下电极；其中，所述磁电复合层为波浪状层体，且所述磁电复合层的谷峰与上电极粘接连接，所述磁电复合层的波谷与所述下电极粘接连接。本实用新型中，通过改变磁电复合层的形状，使弯曲过程中沿波浪进行形变，增加同向的最大弯曲角度，保证其柔韧性。性。性。


技术研发人员：张娟娟 王小强
受保护的技术使用者：兰州大学
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2021/11/28