CN103811654A - 具有压电效应的压电电缆及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有压电效应的压电电缆及其制备方法和用途。该压电电缆包括依次同轴设置的第一电极芯、氧化锌纳米线层、聚合物绝缘层、第二电极层以及屏蔽层。本发明采用氧化锌纳米线层作为压电材料层，所得压电电缆机械强度高，线性输出良好，电压响应灵敏度好，单位长度阻抗低。

Description

具有压电效应的压电电缆及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种具有压电效应的压电电缆，尤其是涉及一种采用自屏蔽同轴结构的具有压电效应的压电电缆及其制备方法和用途。

背景技术

压电传感器是利用压电材料受力后产生的压电效应制成的传感器，已经广泛用于声学、医疗、工业、交通、安防等众多领域，正逐步改变人们的生活和工作方式，成为社会发展的趋势。压电材料在受到某一方向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷。压电材料可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料，现有技术通常采用极化聚偏氟乙烯（PVDF）、聚二氟乙烯和聚三氟乙烯共聚物作为压电材料。

传统压电传感器是平板薄膜型，近年来随应用需求，出现了压电电缆。压电电缆采用同轴设计，当压电电缆被压缩或拉伸时，会发生压电效应，从而产生正比于压力的电荷或者电压信号，以提供工作电压。

2006年，美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机-纳米发电机。纳米发电机的基本原理是：当氧化锌纳米线（NWs）在外力下动态拉伸时，纳米线中生成压电电势，相应瞬变电流在两端流动以平衡费米能级。迄今还没有人将氧化锌纳米线作为压电材料应用到压电电缆中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有压电电缆采用极化聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）作为压电材料成本高，极化工序复杂，且PVDF极化后储存的电荷会随时间的增长衰减，其寿命比较短的缺陷，提供了一种具有压电效应的压电电缆，采用氧化锌纳米线层作为压电材料层，机械强度高，线性输出良好，电压响应灵敏度好，单位长度阻抗低。

为了解决上述技术问题，本发明提供的第一技术方案是：一种具有压电效应的压电电缆，该压电电缆包括依次同轴设置的第一电极芯、氧化锌纳米线层、聚合物绝缘层、第二电极层以及屏蔽层。

前述的具有压电效应的压电电缆，氧化锌纳米线朝向聚合物绝缘层方向生长在第一电极芯表面上，形成氧化锌纳米线层。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述第一电极芯上依次设置有铬层和氧化锌种子层，氧化锌纳米线垂直生长在氧化锌种子层上。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述铬层的厚度是8-12nm（优选10nm）；所述氧化锌种子层的厚度是45-55nm（优选50nm）。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述聚合物绝缘层所用的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述第一电极芯和第二电极层所用材料分别独立的选自是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨、钒、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金中的任意一种。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述第一电极芯是铝或铜。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述屏蔽层所用材料是铜或铝。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述氧化锌纳米线层的厚度为100μm~200μm，第一电极芯直径为420μm~2.76mm，第二电极层厚度为20μm~500μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~1mm。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述氧化锌纳米线层的厚度为2μm~40μm，第一电极芯直径为420μm~1.38mm，第二电极层厚度为20μm~50μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~100μm。

前述的具有压电效应的压电电缆，所述氧化锌纳米线层的厚度为50μm~90μm，第一电极芯直径为420μm~2.25mm，第二电极层厚度为20μm~200μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~350μm。

前述的具有压电效应的压电电缆，该压电电缆进一步具有设置在屏蔽层外表面的护套层，所述护套层所用材料为聚氨酯、聚乙烯或聚氯乙烯。

本发明提供的第二技术方案是：一种制备具有压电效应的压电电缆的方法，该方法包括：

（1）将第一电极芯进行表面粗糙化处理，直至表面粗糙度Rz为2~15微米（优选8-15微米）

（2）将铬设置到第一电极芯表面形成铬层，然后再将氧化锌设置到铬层上形成氧化锌种子层；

（3）在氧化锌种子层上生长氧化锌纳米线，形成氧化锌纳米线层；

（4）根据目标氧化锌纳米线层厚度的需要，可选地进行重复步骤（3），直至氧化锌纳米线层厚度达到目标厚度；

（5）在氧化锌纳米线层上涂覆聚合物材料，形成聚合物绝缘层；

（6）在聚合物绝缘层外周表面设置第二电极层；以及

（7）在第二电极层外周表面设置屏蔽层，得到压电电缆；以及

可选地，根据需要（8）在屏蔽层外面设置护套层。

前述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，步骤（1）中，所述第一电极芯表面粗糙化处理后进行超声清洗10-20min（优选15min）。

前述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，步骤（2）中，所述铬层的厚度是8-12nm（优选10nm）；所述氧化锌种子层的厚度是45-55nm（优选50nm）。

前述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，步骤（3）中，形成的氧化锌纳米线层的厚度是2μm~4μm。

前述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，所述步骤（3）中，生长氧化锌纳米线的方法包括：准备0.08-0.12mol/L（优选0.1mol/L）浓度的由等摩尔的环六亚甲基四胺和硝酸锌六水合物组成的培养液，将培养液置于第一电极芯下方，在85-100℃（优选95℃）下生长14-18小时（优选16小时）。

如上述的压电电缆在交通轴传感器中的应用。

如上述的压电电缆在压电电缆开关中的应用。

如上述的压电电缆在接触式传声器中的应用。

本发明具有压电效应的压电电缆，采用自屏蔽同轴结构。第一电极芯或聚合物绝缘层上生长有具有压电效应的氧化锌纳米线阵列，氧化锌纳米线阵列形成薄膜，当电缆受到压力或被拉伸，产生正比于压力的电荷或者电压信号。本发明压电电缆具有高机械强度和良好的线性输出，电压响应灵敏度好，单位长度阻抗低等特性。

附图说明

图1是本发明具有压电效应的压电电缆的结构示意图；

图2是本发明具有压电效应的压电电缆的剖面结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明。

本发明具有压电效应的压电电缆，采用自屏蔽同轴结构。第一电极芯或聚合物绝缘层上生长有氧化锌纳米线阵列，由于氧化锌纳米线密集的生长，可以认为氧化锌纳米线阵列形成薄膜，薄膜的c轴指向第一电极芯，当电缆受到压力或被拉伸，产生正比于压力的电荷或者电压信号。

如图1所示，一种具有压电效应的压电电缆，该压电电缆依次包括同轴的第一电极芯1、氧化锌纳米线层2、聚合物绝缘层3、第二电极层4以及屏蔽层5。优选的，该具有压电效应的压电电缆进一步具有设置在屏蔽层5外周表面的护套层（图未示），所述护套层所用材料为聚氨酯、聚乙烯或聚氯乙烯。

氧化锌纳米线垂直生长在第一电极芯表面上，形成氧化锌纳米线层；或者氧化锌纳米线朝向第一电极芯方向生长在聚合物绝缘层上，形成氧化锌纳米线层2。

能够起到绝缘作用的高分子材料均可应用于本发明用作聚合物绝缘层3，优选聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

由于采用了聚合物绝缘层3，绝缘层的存在提供了一个无限高的势垒，阻止感应电子通过氧化锌/金属接触面内部“泄漏”。优选的，聚合物绝缘层3在纳米线上形成覆盖层，同时覆盖层也包覆在纳米线阵列顶端和周围，当沿垂直方向施力时，应力可以通过覆盖层传送至所有施力区域下的纳米线，大大增强压电电缆的效率。

第一电极芯1和第二电极层4所用材料分别独立的选自是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨、钒、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金中的任意一种。优选的第一电极芯1是铝或铜。

本发明所述的合金是指含有铝、钛、镁、铍、铜、锌、锰、镍、铅、锡、镉、铋、铟、镓、钨、钼、铌或钽等中至少一种的能够起到导电作用的材料。常规市售的能够用作电极材料的合金均可应用于本发明。所述第一电极芯上依次设置有铬层和氧化锌种子层，氧化锌纳米线垂直生长在氧化锌种子层上。所述所述铬层的厚度是8-12nm（优选10nm）；所述氧化锌种子层的厚度是45-55nm（优选50nm）。第一电极芯1例如铜芯和铝芯的晶格结构与氧化锌晶格结构差异比较大，不容易生长氧化锌种子层。本发明人惊人的发现铬层的晶格结构与第一电极芯1例如铜芯和铝芯的结构差异不大，且与氧化锌的晶格结构差异也不大，可以作为中间层，易于氧化锌种子层的生长。

屏蔽层5所用材料是铜或铝。

下面详细说明本发明具有压电效应的压电电缆的制备方法。

一种制备具有压电效应的压电电缆的方法，该方法包括：

（1）将第一电极芯1进行表面粗糙化处理，直至表面粗糙度Rz为2~15微米（优选8-15微米）。

表面粗糙化处理的方法可以是现有常规技术，例如采用8000-10000目（砂粒平均粒径1.3-1.5微米）的砂纸打磨第一电极芯表面，直至其表面粗糙度Rz为2~15微米（优选8-15微米）；或者对于能够用酸和碱腐蚀的第一电极芯1材质，采用强酸溶液（例如硫酸溶液）或强碱溶液（例如氢氧化钠、氢氧化钾溶液）腐蚀第一电极芯1，直至其表面粗糙度Rz为2~15微米（优选8-15微米）。另外，优选的所述第一电极芯表面粗糙化处理后采用超声清洗10-20min（优选15min）。

（2）将铬设置到第一电极芯1表面形成铬层，然后再将氧化锌设置到铬层上形成氧化锌种子层。

本发明对将铬层和氧化锌种子层设置到第一电极芯1表面的方法没有特别限制，现有常规技术均可以应用于本发明，例如射频溅镀的方法。所述铬层的厚度是8-12nm（优选10nm）；所述氧化锌种子层的厚度是45-55nm（优选50nm）。在本发明中Rz的计算方法为:在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均只值之和。

（3）在氧化锌种子层上生长氧化锌纳米线，形成氧化锌纳米线层2。

本发明采用湿法化学生长氧化锌纳米线。具体的生长氧化锌纳米线的方法包括：准备0.08-0.12mol/L（优选0.1mol/L）浓度的由等摩尔的环六亚甲基四胺和硝酸锌六水合物组成的培养液，将培养液置于第一电极芯下方，在85-100℃（优选95℃）下生长14-18小时（优选16小时）。生长氧化锌纳米线一次的纳米线层厚度是2μm~4μm。

（4）根据目标氧化锌纳米线层厚度的需要，可选地进行重复步骤（3），直至氧化锌纳米线层2厚度达到目标厚度。

根据不同的应用需求，重复步骤（3），直至氧化锌纳米线层2厚度满足应用需求，例如氧化锌纳米线层的目标厚度是100μm~200μm，或2μm~40μm，或50μm~90μm。

（5）在氧化锌纳米线层2上涂覆聚合物材料，形成聚合物绝缘层3；

（6）在聚合物绝缘层3外周表面设置第二电极层4；以及

（7）在第二电极层4外周表面设置屏蔽层5，得到压电电缆；以及

可选地，根据需要（8）在屏蔽层外面设置护套层。

在本发明的一个优选实施方式中，采用下面的方法制备具有压电效应的压电电缆。具体的，

（1）采用铜芯作为第一电极芯，将铜芯用砂纸打磨，然后用超声清洗15min。

（2）将铬射频溅镀到铜芯上形成厚度为10nm的铬层，然后再将氧化锌射频溅镀到铬层上形成厚度为50nm的氧化锌种子层。

（3）准备0.1mol/L浓度的由等摩尔的环六亚甲基四胺（HMTA）和硝酸锌六水合物（ZnNO₃·6(H₂O)）组成的培养液，将培养液置于第一电极芯1下方，在95℃水浴环境中生长16小时。

（4）重复步骤（3），直至氧化锌纳米线层厚度达到目标厚度，例如氧化锌纳米线层的目标厚度是100μm~200μm，或2μm~40μm，或50μm~90μm。完成氧化锌纳米线阵列生长后，对其进行加热退火（优选145-155℃），优选的，经超声清洗后用氮气枪吹干，置于80℃真空干燥箱中退火1.5小时。

（5）通过旋涂法将高分子材料（优选聚甲基丙烯酸甲酯）覆盖于氧化锌纳米线阵列层上形成聚合物绝缘层3。

（6）在聚合物绝缘层3上采用常规方法设置第二电极层4，例如将铝射频溅镀到聚合物绝缘层3上，形成第二电极层4。

（7）在第二电极层4外周表面设置屏蔽层5，得到压电电缆。

另外，本发明氧化锌纳米线也可以生长在聚合物绝缘层3上。根据上面具体描述的方法，本领域技术人员很容易实现在聚合物绝缘层3上设置铬层和氧化锌种子层，然后采用基本相同的方法生长氧化锌纳米线从而形成氧化锌纳米线层。

在实际应用中，第一电极芯1和第二电极层4分别连接到探测器上，当电缆受到压力或被拉伸，第一电极芯1和第二电极层4产生正比于压力的电场，这样通过探测器就可以测出正比于压力的电压信号。本发明能够应用的探测器是常规市售探测器，包括：信号接收模块，用于接收第一电极芯1和第二电极层4间产生的正比于压力的电压信号；数据处理模块，将接受的电压信号进行数据处理；以及显示模块，将数据处理模块处理后的结果显示到屏幕上或直接发出指令。

根据上述原理，本发明具有压电效应的压电电缆可以用作交通轴传感器，用作压电电缆开关检测存在/占有率，用作接触式传声器监测生命特征及周界安全。例如用作交通轴传感器，当轮胎经过电缆时，产生与施加到传感器上的压力成正比的电压信号，且输出周期与轮胎停留在传感器上的时间相同，每当一个轮胎经过传感器时，传感器会产生一个新的电子脉冲。在车道上安装两条传感器，轮胎经过第一个传感器时启动电子时钟，轮胎经过第二个传感器时启动电子时钟停止时钟，得到了时间周期；已知传感器之间的距离，这样就得到了车速。

综合考虑机械强度、线性输出、电压响应灵敏度、单位长度阻抗，当本发明电缆用作交通轴传感器时，选用氧化锌纳米线层的厚度为100μm~200μm，第一电极芯直径为420μm~2.76mm，第二电极层厚度为20μm~500μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~1mm。当本发明电缆用作压电电缆开关时，选用氧化锌纳米线层的厚度为2μm~40μm，第一电极芯直径为420μm~1.38mm，第二电极层厚度为20μm~50μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~100μm。当本发明电缆用作接触式传声器时，选用氧化锌纳米线层的厚度为50μm~90μm，第一电极芯直径为420μm~2.25mm，第二电极层厚度为20μm~200μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~350μm。

以往技术通常采用极化PVDF作为电缆的压电材料，极化PVDF工序复杂，且PVDF极化后储存的电荷会随时间的增长衰减，其寿命比较短。本发明的具有压电效应的压电电缆采用氧化锌纳米线层作为压电材料，制备方法简单，使用寿命长。另外，惊人的发现通过重复氧化锌纳米线生长的方式，能够得到适合应用于不同的领域的压电电缆，例如，氧化锌纳米线层的厚度为100μm~200μm时用作交通轴传感器，氧化锌纳米线层的厚度为2μm~40μm时用作压电电缆开关，氧化锌纳米线层的厚度为50μm~90μm时用作接触式传声器。

下面通过具体的实施例来阐述本发明的方法的实施，本领域技术人员应当理解的是，这不应被理解为对本发明权利要求范围的限制。

实施例1适用作交通轴传感器的电缆的制备

选用纯度99.5%，直径1.5mm的工业铝作为第一电极芯1。采用8000目的砂纸打磨第一电极芯1，直至表面粗糙度Rz为12微米，然后进行常规超声清洗15min。将铬采用常规方法射频溅镀到第一电极芯1表面形成厚度10nm的铬层，然后再将氧化锌采用常规方法射频溅镀到铬层上形成厚度50nm的氧化锌种子层。

准备0.1mol/L浓度的由等摩尔的环六亚甲基四胺（HMTA）和硝酸锌六水合物（ZnNO₃·6(H₂O)）组成的培养液，将培养液置于竖直放置的第一电极芯1下方，95℃下在机械对流加热炉（型号：Yamato DKN400，加利福尼亚，圣克拉拉）中生长16小时，得到的氧化锌纳米线层厚度大约为3μm。重复上述生长过程（即共进行50次上述生长过程），直至氧化锌纳米线层厚度为150μm。完成氧化锌纳米线阵列生长后，150℃进行加热退火，形成氧化锌纳米线层2。

在氧化锌纳米线层2上旋转涂覆一个厚度500μm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层，得到聚合物绝缘层3。将铝射频溅镀到聚合物绝缘层3上，形成厚度为300μm的第二电极层4。用直径为2.2mm的铜层包绕在第二电极层4外面，形成屏蔽层5，得到具有压电效应的压电电缆1#。

实施例2-3适用作交通轴传感器的电缆的制备

实施例2-3与实施例1使用的制备方法基本相同，不同之处在于表1。

表1

实施例4-6适用作压电电缆开关的电缆的制备

实施例4-6与实施例1使用的制备方法基本相同，不同之处在于表2。

表2

实施例7-9适用作接触式传声器的电缆的制备

实施例7-9与实施例1使用的制备方法基本相同，不同之处在于表3。

表3

对压电电缆样品1-9#的压电常数，电容、和开路电压进行测定。其中，采用江苏联能电子技术有限公司制造的YE2730A压电陶瓷常数(d33）测量仪测试样品1-9#的压电常数；采用线性电动机对样品实施弯曲力，使得样品按照3.56%s-1的应变率达到应变0.12%，测试输出电压值。具体性能参数如下表所示。

表4

	压电常数(pC/N)	电容(nf/m)	开路电压V/strain(%)
				1#	26	5.2	7.5
2#	25	2.3	5.0
				3#	27	7.1	10
4#	14	20.1	1.25
				5#	15	104.0	0.1
6#	17	17.3	2
				7#	22	109.0	3.5
8#	18	4.41	2.5
				9#	24	12.6	4.5

上述实施例所述“开路电压”是指每米压电电缆在0.12%应变下产生的电压。

通过上述数据可以看出，本发明的压电电缆可以用于多种用途，实施例1-3制备的压电电缆可以用做交通轴传感器，实施例4-6制备的压电电缆用于压电电缆开关，实施例7-9制备的压电电缆可以用于接触式传声器。具体来说，上述实施例1-3的压电常数均达到了25-27pC/N范围，电压输出均达到了5.0-10V范围，电容达到了2.3-7.1nf/m范围，可以用作交通轴传感器。实施例4-6的压电常数均达到了14-17pC/N范围，开路电压均达到了0.1-2V范围，电容达到了17.3-104nf/m范围，可用于压电电缆开关。实施例7-9的压电常数均达到18-24pC/N范围，开路电压均达到了2.5-4.5V范围，电容达到了4.41-109nf/m范围，可用于接触式传声器。

Claims (20)

1.一种具有压电效应的压电电缆，其特征在于，该压电电缆包括依次同轴设置的第一电极芯、氧化锌纳米线层、聚合物绝缘层、第二电极层以及屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，氧化锌纳米线朝向聚合物绝缘层方向生长在第一电极芯表面上，形成氧化锌纳米线层。

3.根据权利要求2所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述第一电极芯上依次设置有铬层和氧化锌种子层，所述氧化锌纳米线垂直生长在氧化锌种子层上。

4.根据权利要求3所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述铬层的厚度是8-12nm（优选10nm）；所述氧化锌种子层的厚度是45-55nm（优选50nm）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述聚合物绝缘层所用的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。

6.根据权利要求1-5任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述第一电极芯和第二电极层所用材料分别独立的选自是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨、钒、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述第一电极芯是铝或铜。

8.根据权利要求1-7任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述屏蔽层所用材料是铜或铝。

9.根据权利要求1-8任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述氧化锌纳米线层的厚度为100μm~200μm，第一电极芯直径为420μm~2.76mm，第二电极层厚度为20μm~500μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~1mm。

10.根据权利要求1-8任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述氧化锌纳米线层的厚度为2μm~40μm，第一电极芯直径为420μm~1.38mm，第二电极层厚度为20μm~50μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~100μm。

11.根据权利要求1-8任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，所述氧化锌纳米线层的厚度为50μm~90μm，第一电极芯直径为420μm~2.25mm，第二电极层厚度为20μm~200μm，聚合物绝缘层3厚度为10μm~350μm。

12.根据权利要求1-11任一项所述的具有压电效应的压电电缆，其特征在于，该压电电缆进一步具有设置在屏蔽层外表面的护套层，所述护套层所用材料为聚氨酯、聚乙烯或聚氯乙烯。

13.一种制备如权利要求1-12任一项所述的具有压电效应的压电电缆的方法，该方法包括：

（1）将第一电极芯进行表面粗糙化处理，直至表面粗糙度Rz为2~15微米（优选8-15微米）；

（2）将铬设置到第一电极芯表面形成铬层，然后再将氧化锌设置到铬层上形成氧化锌种子层；

（3）在氧化锌种子层上生长氧化锌纳米线，形成氧化锌纳米线层；

（4）根据目标氧化锌纳米线层厚度的需要，可选地进行重复步骤（3），直至氧化锌纳米线层厚度达到目标厚度；

（5）在氧化锌纳米线层上涂覆聚合物材料，形成聚合物绝缘层；

（6）在聚合物绝缘层外周表面设置第二电极层；以及

（7）在第二电极层外周表面设置屏蔽层，得到压电电缆；以及

可选地，根据需要（8）在屏蔽层外面设置护套层。

14.根据权利要求13所述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述第一电极芯表面粗糙化处理后进行超声清洗10-20min（优选15min）。

15.根据权利要求13或14所述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述铬层的厚度是8-12nm（优选10nm）；所述氧化锌种子层的厚度是45-55nm（优选50nm）。

16.根据权利要求11-15任一项所述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，其特征在于，步骤（3）中，形成的氧化锌纳米线层的厚度是2μm~4μm。

17.根据权利要求16所述的制备具有压电效应的压电电缆的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，生长氧化锌纳米线的方法包括：准备0.08-0.12mol/L（优选0.1mol/L）浓度的由等摩尔的环六亚甲基四胺和硝酸锌六水合物组成的培养液，将培养液置于第一电极芯下方，在85-100℃（优选95℃）下生长14-18小时（优选16小时）。

18.如权利要求9所述的压电电缆在交通轴传感器中的应用。

19.如权利要求10所述的压电电缆在压电电缆开关中的应用。

20.如权利要求11所述的压电电缆在接触式传声器中的应用。

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