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近年来，传感器作为智能纺织品中具有良好发展前景的便携电子器件之一，大量应用于信息时代。然而，传统的传感器一般为刚性结构，无法满足便携式电子产品日益发展的需求。因此，柔性传感器的发展迫在眉睫。其中，聚偏氟乙烯（PVDF）作为最具代表性的压电材料，在柔性压电传感器的应用方面具有良好的发展潜力。本文采用静电纺丝法制备PVDF纳米纤维，通过添加碳纳米管（CNTs）和六水三氯化铁（FeCl3·6H2O）来提高其压电性能，组装出具有良好力电响应特性的柔性压电传感器，并提供了一种简便的PVDF/PEDOT:PSS柔性导电膜制备方法，主要研究内容和结果如下：
（1）采用静电纺丝法制备PVDF纳米纤维，通过对其进行SEM测试，发现纳米纤维的直径和形态与PVDF的浓度和工艺参数有关。当PVDF浓度为12wt%、纺丝距离为18cm、电压为18kV、流速为1ml/h、转速为500r/min时，纤维的形态较好，直径分布较均匀。FTIR和XRD测试结果表明，静电纺丝过程会增大纤维晶体结构中β相的比例，减小α相的比例，且β相的比例随PVDF浓度的提高先增加后减少。当PVDF浓度为12wt%时，纤维的β晶型含量最高。润湿性能测试表明纤维膜具有较好的疏水性能。力学性能测试表明随着PVDF浓度增加，纤维膜的杨氏模量和断裂伸长率不断增大，而其断裂应力先增大后减小。
（2）利用液相聚合法在PVDF纳米纤维表面沉积一层PEDOT:PSS，制备PVDF/PEDOT:PSS柔性复合膜。通过对其进行SEM、XRD、FTIR、润湿性能、力学性能和导电性能测试，发现纤维表面出现均匀附着的串珠结构，成功聚合了非晶态结构的PEDOT:PSS。PVDF/PEDOT:PSS复合膜具有较好的亲水性，与PVDF纤维膜相比，断裂应力从0.929Mpa升高到1.065Mpa，断裂伸长率却有所下降。当聚合温度为70℃，单体与氧化剂的比例为1:3，聚合时间为120min时，复合膜的表面电阻率最小，为141.3Ω，具有较好的导电性能。所获得的复合膜柔韧性较高，是可穿戴电子设备的理想选择，在柔性传感器中表现出良好的应用潜力。
（3）利用静电纺丝法将CNTs加入PVDF纳米纤维中制备PVDF/CNTs复合纳米纤维。通过对其进行SEM、XRD、FTIR、润湿性能和力学性能测试，结果表明，与PVDF纳米纤维相比，PVDF/CNTs复合纳米纤维的直径有所下降，其晶体结构中β相的比例增大，杨氏模量和断裂应力有所提高，而断裂伸长率随着CNTs含量的增多呈先增高后降低的趋势。另外，CNTs的引入对纤维膜的润湿性能没有影响。将纳米纤维组装成传感器后测试，发现添加适量的CNTs能有效增强传感器的压电性能。当CNTs添加量为5wt%时，纤维的晶体结构中β晶型含量最多，组装的传感器输出电压达到7.5V左右，具有较好的压电特性。
（4）利用静电纺丝法将FeCl3·6H2O加入PVDF纳米纤维中制备PVDF/FeCl3复合纳米纤维。通过对其进行SEM、XRD、FTIR、润湿性能和力学性能测试，结果表明，与PVDF纳米纤维相比，PVDF/FeCl3纳米纤维之间出现黏连，并且其黏连程度随着FeCl3·6H2O含量的增加而增大；晶体结构中β相比例增大，α相比例减少；纤维膜的断裂应力和杨氏模量增大，机械性能有所增加。另外，FeCl3·6H2O的添加对PVDF纤维膜的疏水性能没有影响。将纳米纤维组装成传感器后测试，发现添加FeCl3·6H2O有效提高了传感器的压电输出，当FeCl3·6H2O含量为0.5wt%时，纤维的晶体结构中β晶型含量最多，传感器的输出电压达到5V左右，小于PVDF/CNTs传感器的最高输出电压；传感器能较准确地对激振过程作出瞬时反应，其响应信号曲线的周期随着激励频率的变化而变化，响应时间在0.025s左右，在动态高频时会表现出更高的压电输出，说明此柔性传感器具有在智能服装上的应用潜力。
（1）采用静电纺丝法制备PVDF纳米纤维，通过对其进行SEM测试，发现纳米纤维的直径和形态与PVDF的浓度和工艺参数有关。当PVDF浓度为12wt%、纺丝距离为18cm、电压为18kV、流速为1ml/h、转速为500r/min时，纤维的形态较好，直径分布较均匀。FTIR和XRD测试结果表明，静电纺丝过程会增大纤维晶体结构中β相的比例，减小α相的比例，且β相的比例随PVDF浓度的提高先增加后减少。当PVDF浓度为12wt%时，纤维的β晶型含量最高。润湿性能测试表明纤维膜具有较好的疏水性能。力学性能测试表明随着PVDF浓度增加，纤维膜的杨氏模量和断裂伸长率不断增大，而其断裂应力先增大后减小。
（2）利用液相聚合法在PVDF纳米纤维表面沉积一层PEDOT:PSS，制备PVDF/PEDOT:PSS柔性复合膜。通过对其进行SEM、XRD、FTIR、润湿性能、力学性能和导电性能测试，发现纤维表面出现均匀附着的串珠结构，成功聚合了非晶态结构的PEDOT:PSS。PVDF/PEDOT:PSS复合膜具有较好的亲水性，与PVDF纤维膜相比，断裂应力从0.929Mpa升高到1.065Mpa，断裂伸长率却有所下降。当聚合温度为70℃，单体与氧化剂的比例为1:3，聚合时间为120min时，复合膜的表面电阻率最小，为141.3Ω，具有较好的导电性能。所获得的复合膜柔韧性较高，是可穿戴电子设备的理想选择，在柔性传感器中表现出良好的应用潜力。
（3）利用静电纺丝法将CNTs加入PVDF纳米纤维中制备PVDF/CNTs复合纳米纤维。通过对其进行SEM、XRD、FTIR、润湿性能和力学性能测试，结果表明，与PVDF纳米纤维相比，PVDF/CNTs复合纳米纤维的直径有所下降，其晶体结构中β相的比例增大，杨氏模量和断裂应力有所提高，而断裂伸长率随着CNTs含量的增多呈先增高后降低的趋势。另外，CNTs的引入对纤维膜的润湿性能没有影响。将纳米纤维组装成传感器后测试，发现添加适量的CNTs能有效增强传感器的压电性能。当CNTs添加量为5wt%时，纤维的晶体结构中β晶型含量最多，组装的传感器输出电压达到7.5V左右，具有较好的压电特性。
（4）利用静电纺丝法将FeCl3·6H2O加入PVDF纳米纤维中制备PVDF/FeCl3复合纳米纤维。通过对其进行SEM、XRD、FTIR、润湿性能和力学性能测试，结果表明，与PVDF纳米纤维相比，PVDF/FeCl3纳米纤维之间出现黏连，并且其黏连程度随着FeCl3·6H2O含量的增加而增大；晶体结构中β相比例增大，α相比例减少；纤维膜的断裂应力和杨氏模量增大，机械性能有所增加。另外，FeCl3·6H2O的添加对PVDF纤维膜的疏水性能没有影响。将纳米纤维组装成传感器后测试，发现添加FeCl3·6H2O有效提高了传感器的压电输出，当FeCl3·6H2O含量为0.5wt%时，纤维的晶体结构中β晶型含量最多，传感器的输出电压达到5V左右，小于PVDF/CNTs传感器的最高输出电压；传感器能较准确地对激振过程作出瞬时反应，其响应信号曲线的周期随着激励频率的变化而变化，响应时间在0.025s左右，在动态高频时会表现出更高的压电输出，说明此柔性传感器具有在智能服装上的应用潜力。