[0030] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0031] 实施例1.
[0032] 将本实施例的无铅复合电介质制备方法，包括以下步骤：
[0033] 步骤一、将(Na0.5Bi0.5)TiO3(钛酸铋钠)与(Sr0.7Bi0.2)TiO3(钛酸锶钡)按照1:0.2的摩尔比混合，以蒸馏水分散介质，在球磨罐球磨24h，得到粉末状的无铅反铁电粒子。干燥后，将粉末加入5wt％(重量含量百分数为5％)的酒精，进行预烧处理。所得无铅反铁电粒子形状为球形或椭圆形、尺寸为0.1～5μm。
[0034] 步骤二、称取3g无铅反铁电粒子加入到0.01mol/L的盐酸多巴胺溶液中，水浴加热并搅拌10h。将混合溶液装入离心管，以8000r/min的速率离心15min，取出后倒掉上清液；用酒精冲洗离心管内沉淀。以8000r/min的速率再次离心15min，取出后倒掉上清液；用蒸馏水冲洗冲洗离心管内沉淀。以8000r/min的速率最后一次离心15min，取出后倒出上清液；用酒精冲洗离心管内沉淀，并倒入培养皿，在70℃下干燥，得到改性后的无铅反铁电粒子。本步骤中，无铅反铁电粒子被包覆上一层多巴胺膜层。
[0035] 步骤三、称取5g的基体聚合物添加到0.1L的DMF(二甲基甲酰胺)溶剂中搅拌直至PVDF聚合物完全溶解，得到聚合物基。基体聚合物采用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯共聚物(P(VDF‑CTFE))、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物(P(VDF‑HFP))中的一种。
[0036] 步骤四、称取0.009g改性后的无铅反铁电粒子加入到0.015L的聚合物基中。先搅拌15min，再尖端式超声15min；搅拌和尖端式超声重复4次，形成均匀的悬浮液。将悬浮液均匀涂覆在石英板上；将石英板在70℃下加热45min，使溶剂完全蒸发，得到厚度为10μm的复合薄膜雏形。将干燥好的复合薄膜雏形放置在190℃环境下热处理1h，随后取出立刻置于‑196℃的低温环境淬火处理2min，得到最终的复合薄膜材料。
[0037] 实施例2.
[0038] 将本实施例的无铅反铁电复合电介质制备方法，包括以下步骤：
[0039] 步骤一、将(Na0.5Bi0.5)TiO3与(Sr0.7Bi0.2)TiO3按照1:0.4的摩尔比混合，以蒸馏水分散介质，在球磨罐中研磨24h，得到粉末状的无铅反铁电粒子。干燥后，将粉末加入5wt％的酒精，进行预烧处理。
[0040] 步骤二、称取10g无铅反铁电粒子加入到0.01mol/L的盐酸多巴胺溶液中，水浴加热10h。将混合溶液装入离心管，以9000r/min的速率离心15min，取出后倒掉上清液；用酒精冲洗离心管内沉淀。以9000r/min的速率再次离心15min，取出后倒掉上清液；用蒸馏水冲洗离心管内沉淀。以9000r/min的速率最后一次离心15min，取出后倒出上清液；用酒精冲洗离心管内沉淀，并倒入培养皿，在75℃下干燥，得到改性后的无铅反铁电粒子。
[0041] 步骤三、称取15g的基体聚合物添加到0.3L的DMF(二甲基甲酰胺)溶剂中搅拌直至PVDF聚合物完全溶解，得到聚合物基。
[0042] 步骤四、称取0.036g改性后的无铅反铁电粒子加入到0.015L的聚合物基中。先搅拌30min，再尖端式超声30min，搅拌和尖端式超声重复3次，形成均匀的悬浮液。将悬浮液均匀涂覆在石英板上；将石英板在80℃下加热1h，使溶剂完全蒸发得到厚度为15μm的复合薄膜雏形。将干燥好的复合薄膜雏形放置在200℃环境下热处理90min，随后取出立刻置于‑145℃的低温环境淬火处理4min，得到最终的复合薄膜材料。所得复合薄膜材料中无铅反铁电粒子的质量分数是4wt％。
[0043] 本实施例所得的复合薄膜材料的SEM图如图1所示，可以看出：纳米粒子与聚合物基很好的融合在一起，界面光滑，没有孔洞。
[0044] 本实施例所得的复合薄膜材料的介电常数值随工作频率的变化曲线图如图2所示，在各个工作频率下，含有4wt％无铅反铁电粒子的复合薄膜材料的介电常数均明显高于纯PVDF聚合物，说明无铅反铁电粒子的加入对聚合物的介电性有了可观的提升。
[0045] 本实施例所得的复合薄膜材料的击穿场强数值如图3所示，含有4wt％无铅反铁电粒子的复合薄膜材料的击穿场强达到了500MV/m，比纯聚合物PVDF的击穿场强提高了30％左右，这说明该粒子的加入有效提高了介电材料的击穿场强值。
[0046] 本实施例所得的复合薄膜材料的储能数值如图4所示，含有4wt％无铅反铁电粒子‑3的复合材料的储能最高达到了15.3J cm (500MV/m的电场强度下)，而纯PVDF聚合物的储能‑3
最高仅为7.7J cm (400MV/m的电场强度下)。可见，含有4wt％无铅反铁电粒子的复合材料的储能性能是纯PVDF聚合物的1.9倍。这说明纳米粒子的加入大大地提高了电介电材料的储能，增强了这类电介质材料的性能。
[0047] 实施例3.
[0048] 将本实施例的无铅反铁电复合电介质制备方法，包括以下步骤：
[0049] 步骤一、将(Na0.5Bi0.5)TiO3与(Sr0.7Bi0.2)TiO3按照1:0.6的摩尔比混合，以蒸馏水分散介质，在球磨罐研磨24h，得到粉末状的无铅反铁电粒子。干燥后，将粉末加入5wt％的酒精，进行预烧处理。
[0050] 步骤二、称取6g纳米粒子加入到0.01mol/L的盐酸多巴胺溶液中，水浴加热10h。将混合溶液装入离心管，以10000r/min的速率离心10min，取出后倒掉上清液；用酒精冲洗离心管内沉淀。以10000r/min的速率再次离心10min，取出后倒掉上清液；用蒸馏水冲洗离心管内沉淀。以10000r/min的速率最后一次离心15min，取出后倒出上清液；用酒精冲洗离心管内沉淀，并倒入培养皿，在75℃下干燥，得到改性后的无铅反铁电粒子。
[0051] 步骤三、称取12g的基体聚合物添加到0.3L的DMF(二甲基甲酰胺)溶剂中搅拌直至PVDF聚合物完全溶解，得到聚合物基。
[0052] 步骤四、称取0.0025g改性后的无铅反铁电粒子加入到0.015L的聚合物基中。先搅拌5min，再尖端式超声25min；搅拌和尖端式超声重复5次，形成均匀的悬浮液。将悬浮液均匀涂覆在石英板上，将石英板在90℃下加热80min，使溶剂完全蒸发得到厚度为25μm的复合薄膜雏形。将干燥好的复合薄膜雏形放置在220℃环境下热处理100min，随后取出立刻置于‑120℃的低温环境淬火处理5min，得到最终的复合薄膜材料。
[0053] 本发明的制备工艺简单，所选的材料性能好，因此制备的复合材料可靠性好，韧性好，可大量生产。
