熱釋電材料與其制造方法,及由其所制成的高效熱釋電纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種熱釋電材料與其制造方法，及由其所制成的高效熱釋電纖維。該熱釋電材料包含一個熱釋電體基材。該熱釋電體基材為具有極性與磁性的材料經(jīng)由施加高壓電場極化而獲得。借由先篩選出與應(yīng)用目的物的振動頻率相接近的熱釋電體基材，再對其施予高壓電場極化處理，使該熱釋電體基材具有自發(fā)極化強(qiáng)度。而該熱釋電材料在應(yīng)用時，由于偶極子的振動頻率與一應(yīng)用目的物的振動頻率相接近而產(chǎn)生共振效應(yīng)，使振動振幅加大，而電矩正比于振幅平方，故增強(qiáng)了極化強(qiáng)度，明顯提升熱釋電效應(yīng)，形成高效熱釋電材料。
【專利說明】熱釋電材料與其制造方法，及由其所制成的高效熱釋電纖 維

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱釋電材料及其制造方法與應(yīng)用產(chǎn)品，特別是涉及一種具有高效 熱釋電效應(yīng)的熱釋電材料與其制造方法，及由其所制成的高效熱釋電纖維。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱釋電效應(yīng)是指極化強(qiáng)度隨溫度改變而表現(xiàn)出電荷釋放現(xiàn)象，能產(chǎn)生熱釋電效 應(yīng)的物質(zhì)稱為熱釋電材料，熱釋電材料屬于壓電材料中的一類，為不具有對稱中心且有特 殊極性方向的晶體，雖然具有熱釋電效應(yīng)的材料約有上千種，但廣泛應(yīng)用的只有十幾種， 例如硫酸甘氨酸（TGS)晶體及其同型晶體、鈮酸鍶鋇（SBN)晶體、硫酸鋰（LSH)和鉭酸鋰 (LiTa03)晶體等，其他還有電氣石晶體、PZT等壓電陶瓷，以及PVF2等高分子薄膜也都屬于 熱釋電材料。
[0003] 在各種熱釋電材料中，由于電氣石具有下列特性而被廣泛應(yīng)用作為養(yǎng)生保健的產(chǎn) 品：
[0004] (一）電氣石在常溫下能發(fā)射紅外線的電磁波，且其波長范圍與人體相接近，因 此，可以借由電氣石發(fā)射的紅外線的熱效應(yīng)，產(chǎn)生激活生物大分子活性，改善循環(huán)與增強(qiáng)新 陳代謝的作用。
[0005] (二）電氣石本身存在自發(fā)永久偶極及一定強(qiáng)度的表面電場，其電場強(qiáng)度在晶體 表面lOiim處最高可達(dá)E=6.2X106V/m，可以對周圍空氣中存在的水分子進(jìn)行輕微電離，而 持續(xù)產(chǎn)生H+和0H'其中，H+從電氣石電極之間的微弱電流中得到電子，還原為氫氣（H2)， 0IT則與水分子結(jié)合形成空氣負(fù)離子，相關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種熱釋電材料；其特征在于：包含： 一熱釋電體基材，為具有極性與磁性的材料經(jīng)施加高壓電場極化而獲得。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱釋電材料，其特征在于：是使該熱釋電體基材與一納米金粒 子原料相混合為一預(yù)混物后，再以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱釋電材料，其特征在于：是使該熱釋電體基材與一納米碳管 原料相混合為一預(yù)混物后，再以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。
4. 如權(quán)利要求1所述的熱釋電材料，其特征在于：是使該熱釋電體基材與一納米金粒 子原料、一納米碳管原料相混合為一預(yù)混物后，再以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。
5. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的熱釋電材料，其特征在于：該 熱釋電材料是應(yīng)用于一應(yīng)用目的物上，并選擇主要振動頻率能夠涵蓋該應(yīng)用目的物所散發(fā) 的電磁波的主振動頻率且具有極性與磁性的材料作為該熱釋電體基材。
6. 如權(quán)利要求5所述的熱釋電材料，其特征在于：該應(yīng)用目的物為人體、汽柴油或水， 且是將該熱釋電材料添加到一選自下列群組的產(chǎn)品中：纖維、內(nèi)燃機(jī)材料及解離水的材料。
7. 如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的熱釋電材料，其特征在于：該納米碳管選自于單 壁或多壁納米碳管，且是呈堅(jiān)立狀態(tài)結(jié)合在該熱釋電體基材上。
8. -種熱釋電材料的制造方法，其特征在于：包含下列步驟： (a) 提供一熱釋電體基材原料，該熱釋電體基材原料包括多個分別具有極性與磁性的 熱釋電體基材；及 (b) 對該熱釋電體基材原料施加高壓電場極化，就能制得多個熱釋電材料。
9. 如權(quán)利要求8所述的熱釋電材料的制造方法，其特征在于：還包含一個介于步驟（a) 與步驟（b)之間的步驟（a-1)，步驟（a-1)是使該熱釋電體基材原料與一包括多個納米金粒 子的納米金粒子原料相混合，且步驟（b)是以交流電對相混合的該熱釋電體基材原料與該 納米金粒子原料施加該高壓電場極化。
10. 如權(quán)利要求8所述的熱釋電材料的制造方法，其特征在于：該制造方法還包含一個 介于步驟（a)與步驟（b)之間的步驟（a-2)，步驟（a-2)是使該熱釋電體基材原料與一包括 多個納米碳管的納米碳管原料相混合，且步驟（b)是以交流電對相混合的該熱釋電體基材 原料與該納米碳管原料施加高壓電場極化。
11. 如權(quán)利要求8所述的熱釋電材料的制造方法，其特征在于：該制造方法還包含一個 介于步驟（a)與步驟（b)之間的步驟（a-3)，步驟（a-3)是使該熱釋電體基材原料與一包括 多個納米金粒子的納米金粒子原料、一包括多個納米碳管的納米碳管原料相混合以形成一 預(yù)混物，且步驟（b)是以交流電對該預(yù)混物施加高壓電場極化。
12. 如權(quán)利要求9至權(quán)利要求11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的熱釋電材料的制造方法， 其特征在于：在步驟（b)中，在施加商壓電場極化后，還對步驟（b)中的原料施加頻率為 0. 5?20GHz的超聲波振蕩，以使混合材料分散、跳動。
13. 如權(quán)利要求8至權(quán)利要求11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的熱釋電材料的制造方法，其 特征在于：在步驟（a)中，還配合該熱釋電材料在應(yīng)用時所針對的一應(yīng)用目的物選擇該熱 釋電體基材原料，且是選擇主要振動頻率能夠涵蓋到該應(yīng)用目的物所散發(fā)的一電磁波的主 振動頻率且具有極性與磁性的材料作為該熱釋電體基材原料。
14. 如權(quán)利要求13所述的熱釋電材料的制造方法，其特征在于：在步驟（a)中的該應(yīng) 用目的物為人體、汽柴油或水，且是將步驟（b)所制出的該熱釋電材料添加到一選自下列 群組的產(chǎn)品中：纖維、內(nèi)燃機(jī)材料及解離水的材料。
15. 如權(quán)利要求8至權(quán)利要求11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的熱釋電材料的制造方法，其 特征在于：在步驟（a)中，是先對一礦物材料進(jìn)行磁化礦選與靜電電選以篩選出具有極性 與磁性的該熱釋電體基材原料。
16. 如權(quán)利要求15所述的熱釋電材料的制造方法，其特征在于：在步驟（a)中，是先使 該礦物材料解理細(xì)化至面寬約1mm以下的碎片后，再將其送入磁選機(jī)，并將磁輥的磁場強(qiáng) 度設(shè)定為1. 5特斯拉進(jìn)行粗選作業(yè)以篩選出具有弱磁性的礦物材料，再將篩選出的感磁礦 物材料細(xì)化為尺寸大小約為0. 3?50ym的顆粒，并以磁場強(qiáng)度800?1600kA/m磁選出最 低磁化系數(shù)大于3Xl(T4Cm3/g的顆粒，并以104?105V/m的高壓交流電場極化細(xì)碎的篩選 顆粒，及借由電場的加入使所述篩選顆粒的偶極矩規(guī)則排列而使所述顆粒的晶體表面呈現(xiàn) 電性，再經(jīng)由靜電礦選出具極性的顆粒，以獲得可作為熱釋電體基材的礦物材料。
17. -種高效熱釋電纖維，其特征在于：是將多個如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng) 權(quán)利要求所述的熱釋電材料，與一高分子聚合物基材相混合為一復(fù)合原料，再經(jīng)熔融與抽 絲而制得。
18. 如權(quán)利要求17所述的高效熱釋電纖維，其特征在于：該復(fù)合原料從一噴絲孔沿一 絲軸方向射出而未冷卻定型前，還受一與該絲軸方向垂直施加的電場的作用，所施加的電 場是由直流電形成，其電場強(qiáng)度為l〇6V/m?109V/m。
19. 一種高效熱釋電纖維，其特征在于：是將多個如權(quán)利要求8至權(quán)利要求11中任一 項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造方法所制出的熱釋電材料，與一高分子聚合物基材相混合為一復(fù)合 原料，再經(jīng)熔融與抽絲而制得。
【文檔編號】D01F6/92GK104518079SQ201310451332
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】鄭孟松 申請人:鄭安志, 鄭匯穎, 泳明投資有限公司