分子聚合物層)，此時，定膜為依次層疊設(shè)置的第一高分子聚合物層、第一電極層、居間高分子聚合物層、第二電極層和第二高分子聚合物層。
[0068]具體地，當振膜受到外力作用時，第一振膜與第一高分子聚合物層之間、第二振膜與第二高分子聚合物層之間相互摩擦產(chǎn)生電荷，從而導致第一電極層和第二電極層之間出現(xiàn)電勢差。由于第一電極層和第二電極層之間電勢差的存在，自由電子將通過外電路由電勢低的一側(cè)流向電勢高的一側(cè)，從而在外電路中形成電流；當振膜恢復到原來狀態(tài)時，這時形成在第一電極層和第二電極層之間的內(nèi)電勢消失，此時已平衡的第一電極層和第二電極層之間將再次產(chǎn)生反向的電勢差，則自由電子通過外電路形成反向電流，因此，在外電路中形成交流電信號。又由于第一振膜與第一高分子聚合物層之間的距離和第二振膜與第二高分子聚合物層之間的距離不等，從而在第一電極層和第二電極層感應(yīng)出不等的電荷，導致第一電極層和第二電極層之間電勢差增加，提高了摩擦發(fā)電的效果。
[0069]進一步地，上述實施例中的振膜可以為一體結(jié)構(gòu)。
[0070]其中，上述所有實施例中第一電極層和第二電極層的材料可選自銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金。其中金屬是金、銀、鈾、鈀、招、鎳、銅、鈦、絡(luò)、錫、鐵、猛、鉬、媽或銀；合金是招合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、錦合金、祕合金、銦合金、鎵合金、媽合金、鉬合金、銀合金或鉭合金O
[0071]其中，上述所有實施例中振膜、第一高分子聚合物層、第二高分子聚合物層或居間高分子聚合物層的材料分別選自聚二甲基硅氧烷薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚偏氟乙烯薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜中的一種。
[0072]本實用新型還提供一種風力發(fā)電機，包括上述全封閉式摩擦發(fā)電機。
[0073]本實用新型還提供一種氣動傳感器，包括上述全封閉式摩擦發(fā)電機。
[0074]根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，振膜圍成封閉式空腔，定膜處于封閉式空腔內(nèi)部，在外力作用下，振膜與定膜之間接觸摩擦形成摩擦界面；利用形成在振膜和/或定膜上的電極層輸出電信號。本實用新型中的摩擦發(fā)電機省去了傳統(tǒng)的封裝件，利用自身的結(jié)構(gòu)，起到防止外界環(huán)境(如濕度)干擾的作用，不僅制作工藝簡單，而且節(jié)約了成本。
[0075]應(yīng)當注意的是，本實用新型中的振膜的一側(cè)表面為振膜的外側(cè)表面或振膜的內(nèi)側(cè)表面。
[0076]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，附圖或?qū)嵤├兴镜难b置結(jié)構(gòu)僅僅是示意性的，表示邏輯結(jié)構(gòu)。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可能是或者可能不是物理模塊。
[0077]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，包括:圍成封閉式空腔的振膜以及處于所述封閉式空腔內(nèi)部的定膜；在外力作用下，所述振膜與所述定膜之間接觸摩擦形成摩擦界面； 所述振膜和/或所述定膜具有第一電極層和/或第二電極層； 所述第一電極層和/或所述第二電極層為所述全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，所述振膜由第一振膜和第二振膜組成，所述第一振膜和所述第二振膜的端部互相粘結(jié)在一起形成所述封閉式空腔；或者， 所述振膜為一體結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，所述定膜包括層疊設(shè)置的至少一層高分子聚合物層； 所述振膜的一側(cè)表面形成有所述第一電極層和所述第二電極層，所述第一電極層和所述第二電極層不接觸； 所述至少一層高分子聚合物層分別與所述第一電極層和所述第二電極層之間接觸摩擦形成摩擦界面；或者 所述至少一層高分子聚合物層分別與所述振膜之間接觸摩擦形成摩擦界面。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，所述定膜包括所述第一電極層； 所述振膜的一側(cè)表面形成有所述第二電極層，所述第一電極層和所述第二電極層不接觸； 所述第一電極層分別與所述振膜或所述第二電極層之間接觸摩擦形成摩擦界面。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，所述定膜包括依次層疊設(shè)置的第一高分子聚合物層、第一電極層和第二高分子聚合物層； 所述振膜的一側(cè)表面形成有所述第二電極層，所述第一電極層和所述第二電極層不接觸； 所述第一高分子聚合物層與所述振膜或所述第二電極層之間、所述第二高分子聚合物層與所述振膜或所述第二電極層之間接觸摩擦形成摩擦界面。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，所述定膜包括依次層疊設(shè)置的第一電極層、居間高分子聚合物層和第二電極層； 所述第一電極層和所述第二電極層不接觸； 所述第一電極層與所述振膜之間、所述第二電極層與所述振膜之間接觸摩擦形成摩擦界面。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，所述定膜包括依次層疊設(shè)置的第一高分子聚合物層、第一電極層、居間高分子聚合物層、第二電極層和第二高分子聚合物層； 所述振膜分別與所述第一高分子聚合物層和所述第二高分子聚合物層之間接觸摩擦形成摩擦界面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉式摩擦發(fā)電機，其特征在于，還包括:位于所述空腔外部的支撐部件，所述定膜和所述振膜都固定在所述支撐部件上。9.一種風力發(fā)電機，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任一項所述的全封閉式摩擦發(fā)電機。10.一種氣動傳感器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任一項所述的全封閉式摩擦發(fā)電機。
【專利摘要】本實用新型公開了一種全封閉式摩擦發(fā)電機、風力發(fā)電機及氣動傳感器。其中，全封閉式摩擦發(fā)電機包括：圍成封閉式空腔的振膜以及處于封閉式空腔內(nèi)部的定膜；在外力作用下，振膜與定膜之間接觸摩擦形成摩擦界面；振膜和/或定膜具有第一電極層和/或第二電極層；第一電極層和/或第二電極層為全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端。本實用新型中的摩擦發(fā)電機省去了傳統(tǒng)的封裝件，利用自身的結(jié)構(gòu)，起到防止外界環(huán)境(如濕度)干擾的作用，不僅制作工藝簡單，而且節(jié)約了成本。
【IPC分類】H02N1/04
【公開號】CN204947930
【申請?zhí)枴緾N201520654128
【發(fā)明人】孫利佳, 林同福, 鐘強, 刁海豐, 趙豪
【申請人】納智源科技（唐山）有限責任公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月27日