1.一种集成式柔性纳米压电传感电缆,其特征是:它由芯层和壳层组成,所述芯层的材料由重量份比的下述材料组成:5份~25份第一压电材料、50份第二压电材料和400份溶剂,所述壳层的材料由重量份比的下述材料组成:2份~16份导电材料、20份电阻材料、2.5份~
20份掺杂剂、5份~40份氧化剂和120份溶剂;
所述第一压电材料为压电陶瓷纳米颗粒,包括钛酸钡或氧化锌;
所述第二压电材料为压电高分子材料,包括高分子聚丙烯腈PAN、高分子聚偏氟乙烯PVD及其复合物;
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA;
所述氧化剂为过硫酸铵或三氯化铁。
2.一种集成式柔性纳米压电传感电缆,其特征是:它由芯层、中间层和壳层组成,所述中间层的材料由重量份比的下述材料组成:5份~25份第一压电材料、50份第二压电材料和
400份溶剂,所述芯层材料由重量份比的下述材料组成:2份~16份导电材料、20份电阻材料、2.5份~20份掺杂剂、5份~40份氧化剂和120份溶剂,所述壳层材料的组分及其重量份比与芯层材料相同;
所述第一压电材料为压电陶瓷纳米颗粒,包括钛酸钡或氧化锌;
所述第二压电材料为压电高分子材料,包括高分子聚丙烯腈PAN、高分子聚偏氟乙烯PVD及其复合物;
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA;
所述氧化剂为过硫酸铵或三氯化铁。
3.如权利要求1或2所述的集成式柔性纳米压电传感电缆,其特征是:所述导电材料为导电聚合物聚苯胺PANI、聚吡咯、聚噻吩或金属纳米颗粒与导电聚合物的复合物。
4.如权利要求1或2所述的集成式柔性纳米压电传感电缆,其特征是:所述溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺DMF或氯仿。
5.一种集成式柔性纳米压电传感电缆的制备方法,其特征是:包括以下步骤:
1)将第一压电材料和第二压电材料在磁力搅拌的条件下加入溶剂中,继续搅拌12h,即为芯层纺丝液;
所述第一压电材料为压电陶瓷纳米颗粒,包括钛酸钡或氧化锌;
所述第二压电材料为压电高分子材料,包括高分子聚丙烯腈PAN、高分子聚偏氟乙烯PVD及其复合物;
2)将导电材料和掺杂剂溶于溶剂中;
3)在步骤2)获得的溶液中加入电阻材料,室温下搅拌均匀,置于4℃条件下静置2h,得到溶液一;
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA;
4)将氧化剂溶于溶剂中,得到溶液二;
所述氧化剂为过硫酸铵或三氯化铁;
5)将溶液二在磁力搅拌条件下注入溶液一,继续磁力搅拌2h,置于4℃条件下静置,使之反应24h,即为壳层纺丝液;
6)将芯层纺丝液和壳层纺丝液分别注入同轴纺丝装置中,滚筒做接收装置,进行纺丝,即可获得集成式柔性纳米压电传感电缆;控制纺丝转速1500r,环境温度:15~20℃,环境湿度:40%~50%,固化距离为12‑20cm,电压为20‑30kV。
6.一种集成式柔性纳米压电传感电缆的制备方法,其特征是:包括以下步骤:
1)将第一压电材料和第二压电材料在磁力搅拌的条件下加入溶剂中,继续搅拌12h,即为中间层纺丝液;
所述第一压电材料为压电陶瓷纳米颗粒,包括钛酸钡或氧化锌;
所述第二压电材料为压电高分子材料,包括高分子聚丙烯腈PAN、高分子聚偏氟乙烯PVD及其复合物;
2)将导电材料和掺杂剂溶于溶剂中;
3)在步骤2)获得的溶液中加入电阻材料,室温下搅拌均匀,置于4℃条件下静置2h,得到溶液一;
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA;
4)将氧化剂溶于溶剂中,得到溶液二;
所述氧化剂为过硫酸铵或三氯化铁;
5)将溶液二在磁力搅拌条件下注入溶液一,继续磁力搅拌2h,置于4℃条件下使之反应
24h,即为芯层和壳层纺丝液;
6)将芯层纺丝液、中间层纺丝液和壳层纺丝液分别注入三层同轴纺丝装置中,滚筒做接收装置,进行纺丝即可获得柔性纳米压电传感同轴电缆;控制纺丝转速1500r,环境温度:
15~20℃,环境湿度:40%~50%,固化距离为12‑20cm,电压为20‑30kV。