CN1843905A - 电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法 - Google Patents

Abstract

电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，属于新型复合材料制备技术领域，特别涉及到碳纳米管的复合材料的制备技术。其特征在于，是对碳纳米管施加交流或直流电场，使碳纳米管沿电场线排列，本发明可制备得到与碳纳米管混合的复合材料和与碳纳米管分层的复合材料。本发明制备的两种不同结构，尺寸在厘米级的CNTs复合材料，大幅度提高了材料的传导性能与力学性能，使复合材料具有显著的各向异性。

Description

电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法

技术领域：

电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，属于新型复合材料制备技术领域，特别涉及到碳纳米管的复合材料的制备技术；可应用于先进复合材料制备、性能优化及应用等领域。

背景技术：

自从日本学者Iijima于1991年首先发现CNTs(CNTs)以来，这种准一维碳纳米材料因其独特的结构和优异的物理与力学性能而受到材料科学与技术领域的广泛关注。许多研究者致力于开发CNTs改性聚合物基复合材料，这些材料在力学性能、导热及导电性能等方面表现出明显的优势。据报道，通过复合CNTs可以使聚合物基体得到显著韧化。在超高分子量聚乙烯薄膜中随意分布1wt％多壁CNTs(MWNTs)可使其应变能量密度提高150％，延展性提高140％。由MWNTs形核而成的二次微晶导致复合材料具有更高的迁移性，从而导致应变能量的提高。在定向MWNT/聚丙烯腈纤维(含1.8vol％MWNTs)中也发现了类似效果，屈服能量和断裂能量均提高大约80％。Dalton等人报道了一种纺丝方法制备的SWNT/聚乙烯醇纤维(SWNT含量60wt％)，其预拔能量吸收能力几乎3.5倍于蜘蛛丝(165J/g)。SWNT管束之间的滑移被认为是其韧性增强的机制。

如作为聚合物的传导性填充物，CNTs由于其高长径比而具有比传统的炭黑微粒填料更加显著的效果。Sandler等人的研究报道，填充CNTs的环氧树脂复合材料渗滤域值为0.0025wt％CNTs，而CNTs填充量为1.0wt％时的电导率达2Sm^-1。同样地，CNTs为已知的具有最高热导率的材料之一，这预示着其在热学材料方面的广泛应用前景。

然而，经过十多年的研究之后，CNTs用于聚合物增强的潜能还是未能充分实现，主要原因之一就是CNTs作为纳米尺度的构筑单元难以进行大规模的操纵来制备宏观的材料和器件，从而使得CNTs在纳米尺度体现出来的优异性质无法充分用以改善材料的宏观性能。倘若能将CNTs在纳米尺度上所展现出来的独特性质转化至宏观尺度，将对现行复合材料的性能实现重大改进，这一问题构成了CNTs复合材料应用研究的基本挑战。因此，如何有效操纵CNTs这种纳米尺度的材料单元以构筑具有重大实际应用价值的宏观体材料对于复合材料的实际应用来说具有重要意义。

对于复合材料改性等重要应用领域，需要使CNTs在基体材料中获得良好的分散甚至一定的排布。目前，用于分散CNTs的方法主要有两类：(1)物理方法，如球磨、机械搅拌及超声振荡等；(2)化学方法，如表面活性剂处理等。这些方法或者效果不佳，或者会使CNTs碎断、长径比降低，削弱其用于复合材料改性的优势。对于CNTs的排布，除了采用原位合成方法制备定向排列CNTs阵列之外，利用电场控制CNTs定向及排布的研究取得了显著的进展，这些成果表明电场是操纵CNTs的有效手段。Bauhofer等人利用电场的诱导作用，在环氧树脂中形成了CNTs的网络结构，希望获得具有优异传导性能的复合材料，但是，由于方法和选材上的局限性，材料没有表现出电性能、力学性能等方面的大幅度提高和各向异性，材料尺度也没有达到能满足实际需要的大小。本发明采用新的方法制备了两种不同结构，尺寸在厘米级的CNTs复合材料，不仅大幅度提高了材料的传导性能与力学性能，而且赋予了材料显著的各向异性。

发明内容：

本发明的目的在于提出利用电场控制CNTs分散及排布的CNTs复合材料制备方法，本发明提供的方法可以获得两种不同结构的CNTs复合材料。

本方法的特征在于，是对复合材料基体的制备前体和碳纳米管的混合悬浮液施加交流或直流电场，使碳纳米管沿电场线排列，然后使混合液固化，获得碳纳米管定向排列的复合材料。

所述复合材料基体是有机高分子材料或无机材料。若施加的电场是交流电场，其电压范围为25V～1000V，频率范围为50Hz～1000Hz。若施加的电场是直流电场，其电压范围为50V～1000V。

另一种制备方法的特征在于，它含有以下步骤：

1)制备一层复合材料基体；

2)在所述复合材料基体上加以挥发性溶剂作为溶剂的碳纳米管的悬浮液；

3)对该碳纳米管悬浮液施加交流或直流电场，使碳纳米管沿电场线排列；

4)碳纳米管悬浮液干燥后得到复合材料基体与碳纳米管的单层复合材料；

5)在所述单层复合材料上重复1)～4)步得到多层复合材料基体与碳纳米管间隔排列的复合材料。

所述复合材料基体是有机高分子材料或无机材料。若施加的电场是交流电场，其电压范围为25V～1000V，频率范围为50Hz～1000Hz。若施加的电场是直流电场，其电压范围为50V～1000V。

实验证明：本发明制备的CNTs复合材料中的CNTs呈现明显的定向排布。复合材料沿CNTs排布方向的传导性能与力学性能因CNTs的加入而大幅度提高，而且明显高于其它方向。

附图说明：

图1为电场辅助制备聚合物/CNTs复合材料的装置示意图，其中图1a可适用于直流或交流电场，图1b适用于交流电场。

图2为聚合物/CNTs复合材料的单层CNTs排布照片(电极如图1a)。

图3为聚合物/CNTs复合材料的整体照片(电极如图1a)。

图4为聚合物/CNTs复合材料的单层CNTs排布照片(电极如图1b)。

图5为层状聚合物/CNTs复合材料的整体照片。

具体实施方式：

本发明所提出的电场控制CNTs排布制备CNTs复合材料的方法，是对CNTs/基体制备前体施加直流或交流电场，使具有很高长径比的CNTs电偶极化，成为电偶极子，在制备前体中受电场力作用产生规则运动并趋向于沿电场方向排布。适时诱发制备前体聚合或固化，获得CNTs呈一定方式排列的CNTs复合材料。或者对一层复合材料基体上的CNTs/挥发性溶剂悬浮液施加直流或交流电场，使CNTs在溶剂中沿电场线排布，待溶剂干燥挥发后，再于CNTs层上制备一层基体作为下层CNTs的基底，如此反复，直至制备出一定层数及尺寸的层状CNTs复合材料，由基体层和CNTs层间隔排列组成。根据采用直流和交流电场的作用，交流电场对CNTs的定向排列诱发效果更加明显。基体包括各种有机高分子材料和无机材料，如塑料、纤维、橡胶，以及二氧化硅、各种金属氧化物等。聚合物的制备方式包括各种聚合物制备方法，例如：自由基聚合、离子聚合、配位聚合、逐步聚合、氧化还原聚合、开环聚合等等，也包括利用聚合物的溶液进行流延，挥发溶剂的办法制备的聚合物；或通过聚合物熔体的熔融固化过程制备的聚合物；或通过先制备粘胶液再制成薄层的聚合物相似转变方法制备的聚合物；以及通过溶胶凝胶方法制备的无机材料；通过热压烧结的方法制备的无机材料。聚合物单体或制备前体的选取包括各种烯烃类：如苯乙烯、各种丙烯酸酯、氯乙烯、乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯等；包括炔烃类：如乙炔、丙炔等；包括各种树酯的前体，如环氧树酯，酚醛树酯；包括各种聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、聚苯胺、聚醚、聚砜等的制备单体；包括各种制备橡胶、硅橡胶的原料，如天然橡胶等；包括各种制备无机材料的原料，如硅酸酯类、钛酸酯类、金属氧化物纳米颗粒等等。引发剂(催化剂)可以为过氧类引发剂：如过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化二异丙苯、过硫酸钾(KPS)、过硫酸铵(APS)；偶氮类引发剂：如偶氮二异丁腈(AIBN)等；氧化还原体系；各种配位引发剂：如Ziegler-Natta引发剂、π-烯丙基镍型引发剂、烷基锂型引发剂等。

对CNTs悬浮液施加直流或交流电场。若施加的是直流电场，其电压大小为50V～1000V；若施加的是交流电场，其电压大小为25V～1000V，频率为50Hz～1000Hz。装置如图1所示，但电极的形状、大小，及容器的形状、大小均不受限制，可根据实际需要任意选择。

下面用实施例结合附图进一步描述本发明，但本发明的使用范围不受这些实施例的限制。

实施例1

1.配制CNTs/聚合物单体悬浮液

利用聚合物的各种合成方法制备聚合物/CNTs复合材料。聚合物单体或制备前体的选取包括上述的各种小分子。在本实施例中，单体选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)，引发剂选用偶氮二异丁腈(AIBN)。

将20mlMMA、单体质量0.1％～0.5％的AIBN及单体质量0.01％的CNTs混合，超声处理5min，即得到制备复合材料所用CNTs/MMA悬浮液。

2.聚合物/定向CNTs复合材料的制备

将制得的CNTs/MMA悬浮液加入一层(在容器中的深度约2～3mm)到烧杯(或其他容器、模具)中。容器内部应提前固定好两片平行电极板，如图1(a)所示。施加250V、500Hz的电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布。对电场作用下的悬浮液进行80℃水浴加热，2h后聚合基本完毕。单层聚合物/定向CNTs排布照片如图2所示，单层厚度依CNTs悬浮液的物理性质(如粘度、表面张力等)而定，其最小厚度以能够保证该层材料均匀铺展为限，在本实验条件下最小单层厚度可以达到微米量级；而最大厚度则以能够保证CNTs实现定向排列为限，在本实验条件下最大单层厚度可达若干毫米。重复上述过程，分多次加入悬浮液，直至形成一定尺寸的均匀聚合物/定向CNTs复合材料。聚合物/CNTs复合材料的整体照片如图3所示。

制得的复合材料(CNTs含量0.01wt％)电性能检测结果显示，沿CNTs排布方向的电导率为1.1×10^-8Sm^-1，而垂直于CNTs排布方向的电导率为7.8×10^-14Sm^-1，纯PMMA的电导率为2.8×10^-16Sm^-1。

实施例2

1.配制CNTs/聚合物单体悬浮液

利用聚合物的各种合成方法制备聚合物/CNTs复合材料。聚合物单体或制备前体的选取包括上述的各种小分子。在本实施例中，单体选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)，引发剂选用偶氮二异丁腈(AIBN)。

将20mlMMA、单体质量0.1％～0.5％的AIBN及单体质量0.01％的CNTs混合，超声处理5min，即得到制备复合材料所用CNTs/MMA悬浮液。

2.聚合物/定向CNTs复合材料的制备

将制得的CNTs/MMA悬浮液加入一层(在容器中的深度约2～3mm)到烧杯(或其他容器、模具)中。容器中央应提前固定好一条电极板，如图1(b)所示。施加250V、500Hz的电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布。对电场作用下的悬浮液进行80℃水浴加热，2h后聚合基本完毕。单层聚合物/定向CNTs排布照片如图4所示。重复上述过程，分多次加入悬浮液，直至一定尺寸的均匀聚合物/定向CNTs复合材料。

制得的复合材料(CNTs含量0.01wt％)力学性能检测结果显示，沿CNTs排布方向的抗拉强度为74±6MPa，而纯PMMA的抗拉强度为55±3MPa。

实施例3

1.聚合物层的制备

利用聚合物的各种合成方法制备聚合物/CNTs层状复合材料。聚合物单体或制备前体的选取包括上述的各种小分子。在本实施例中，单体选用MMA，引发剂选用AIBN。聚甲基丙烯酸甲酯层的制备过程如下：

1)预聚合

在50ml锥形瓶中加入20mlMMA及单体质量0.1％～0.5％的AIBN，瓶口用胶塞盖上(胶塞必须用聚四氟乙烯膜或铝箔包裹，以防止在聚合反应过程中MMA蒸气将胶塞中的添加物溶出，影响聚合反应；塞子只需轻轻盖上，不要塞紧，以防因温度升高时，塞子爆冲)，用试管夹夹住瓶颈在85～90℃的水浴中不断摇动，进行预聚合约0.5h，注意观察体系的粘度变化，当体系粘度变大，但仍能顺利流动时，结束预聚合。

2)浇注灌模

将以上制备的预聚液加入到烧杯(或其他容器、模具)中。根据图1(a)，在容器内部应提前固定好两片平行电极板。

3)后聚合

将加好预聚液的容器放入45～50℃的水浴中反应约20h(为了加快反应速度、缩短反应时间，可以适当提高水浴温度，但容易使产物内部产生气泡。反应温度不得高于80℃)。然后在烘箱中升温至100～105℃反应2～3h，使单体转化完全，完成聚合。

2.定向CNTs层的制备

1)CNTs悬浮液的制备

采用丙烯催化裂解法制备的CNTs，用氢氟酸和硝酸浸泡，除去催化剂粒子和杂质，并采用球磨的方法将团块状CNTs适当分散后，得到原始CNTs粉体。将得到的CNTs粉体0.1g加入到50g质量比为1∶1的丙酮和乙醇混合溶液中，超声处理5min，获得CNTs悬浮液。

2)电场控制CNTs定向排布

将悬浮液滴于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底上的两平行平板电极间，施加25V、1000Hz的电场，在容器中深度约1mm。CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布，干燥后在电极间留下定向排布的CNTs层。

3.符合材料的制备及电性能检测

完成步骤2后，在CNTs层上加入预聚液，按步骤1完成后聚合，制备下一聚合物层。如此反复，直至复合材料达到要求的尺寸。制得的层状聚合物/CNTs复合材料的整体照片(截面)如图5所示。

制得的复合材料电性能检测结果显示，沿CNTs排布方向的电导率为1.1×10^-5Sm^-1，而纯PMMA的电导率为2.8×10^-15Sm^-1。

实施例4

利用聚合物的溶液进行流延，挥发溶剂的办法制备聚合物/CNTs层状复合材料。聚合物可选用上述的聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯等等各种可溶的高分子材料。本实施例仅以聚乙烯醇为例，制备过程如下：

1)聚合物溶液的配制

在250ml锥形瓶中加入10g聚乙烯醇及90g的去离子水，瓶口用胶塞盖上。在95～100℃的水浴中加热并持续搅拌，直到体系成为均匀的溶液。

2)浇注灌模

按图1所示在烧杯(或其他容器、模具)中制备电极装置，取50g以上制备的聚乙烯醇水溶液加入到烧杯中加热到80～85℃，使水缓慢蒸发直到形成平滑均匀坚硬的聚乙烯醇薄层。

3)电场控制CNTs定向排布

将实施例3中所制备的CNTs悬浮液滴于聚乙烯醇基底上的两平行平板电极间，施加25V、50Hz的电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布，干燥后在电极间留下定向排布的CNTs层，制得聚合物/CNTs复合材料的单层。

重复步骤2)、3)即可得到层状聚合物/CNTs复合材料。

实施例5

通过聚合物熔体的熔融固化过程制备聚合物/CNTs层状复合材料。聚合物可选用上述的聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯等等各种可熔的高分子材料。本实施例仅以聚甲基丙烯酸甲酯为例，制备过程如下：

1)第一层聚合物的制备

按图1所示在烧杯(或其他容器、模具)中制备电极装置，取20g聚甲基丙烯酸甲酯加热至熔融流动，加入到电极装置中缓慢冷却直到形成平滑均匀坚硬的聚甲基丙烯酸甲酯薄层。

2)电场控制CNTs定向排布

将实施例3中所制备的CNTs悬浮液滴于聚甲基丙烯酸甲酯基底上的两平行平板电极间，施加1000V、1000Hz的电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布，干燥后在电极间留下定向排布的CNTs层，制得聚合物/CNTs复合材料的单层。

3)第二层聚合物的制备

将上述制好的装有第一个聚合物/CNTs双层的容器加热至90℃(聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化转变温度以下)，目的是要避免后续加入的聚甲基丙烯酸甲酯因为骤然遇冷而产生内应力，或者由于温度的突然降低而无法流动成均匀的薄膜，又要避免已经完成的聚合物/CNTs双层因为受热而形变。取20g聚甲基丙烯酸甲酯加热至熔融流动，加入到电极装置中覆盖在定向排布的CNTs层表面缓慢冷却直到形成平滑均匀坚硬的聚甲基丙烯酸甲酯薄层，得到第二层聚合物。

重复步骤2)、3)即可得到层状聚合物/CNTs复合材料。

实施例6

通过先制备粘胶液再制成薄层的聚合物相似转变方法制备聚合物/CNTs层状复合材料。

本实施例仅以纤维素的酯化为例，制备过程如下：

1)第一层聚合物的制备

按图一所示在烧杯(或其他容器、模具)中制备电极装置。将棉短绒或木浆等纤维素用20％氢氧化钠溶液在室温下处理20～60分钟，将多余碱液从纤维素浆粕中挤出，在室温下放置2～3天，然后在25～30℃下用二硫化碳处理碱纤维素，形成纤维素黄酸钠粘胶。将上述形成的黄酸酯在18℃左右熟化30～40小时，使部分黄酸盐水解成羟基，成为易于凝固的纺前粘胶液。将粘胶液注入装有电极的烧杯，于35～40℃下入10～15％硫酸浴，再生出不溶的纤维素薄层。

2)电场控制CNTs定向排布

将实施例3中所制备的CNTs悬浮液滴于纤维素基底上的两平行平板电极问，施加50V的直流电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布，干燥后在电极间留下定向排布的CNTs层，制得聚合物/CNTs复合材料的单层。

重复步骤1)、2)即可得到层状纤维素/CNTs复合材料。

实施例7

通过溶胶凝胶方法制备的无机物/CNTs层状复合材料。本实施例仅以二氧化硅的溶胶凝胶过程为例，制备过程如下：

1)第一层二氧化硅的制备

按图一所示在烧杯(或其他容器、模具)中制备电极装置。将23.45g原硅酸乙酯、4.7g去离子水、1.5g硝酸(2M)，30g乙醇混合在一起，剧烈搅拌2h，注入装有电极的烧杯中，敞口室温放置14天，形成无色透明的二氧化硅凝胶。

2)电场控制CNTs定向排布

将实施例3中所制备的CNTs悬浮液滴于二氧化硅基底上的两平行平板电极间，施加500V的直流电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布，干燥后在电极间留下定向排布的CNTs层，制得二氧化硅/CNTs复合材料的单层。

重复步骤1)、2)即可得到层状二氧化硅/CNTs复合材料。

实施例8

通过有机预聚物固化的办法制备聚合物/CNTs层状复合材料。例如环氧树酯、酚醛树酯、不饱和聚酯树酯、脲醛树酯、二元醇预聚物等等。本实施例仅以环氧树酯的固化过程为例，采用低分子量的液体环氧树酯预聚体，乙二胺为固化剂，制备过程如下：

1)环氧树酯薄层的制备

按图一所示在烧杯(或其他容器、模具)中制备电极装置。按环氧值定量加入乙二胺，可适当加入丙酮调节至合适的粘度，并剧烈搅拌至形成均匀液体。取20g预聚体注入烧杯，加热至50℃使环氧树酯固化，温度以不起泡为宜，制得环氧树酯薄层。

2)电场控制CNTs定向排布

将实施例3中所制备的CNTs悬浮液滴于环氧树酯基底上的两平行平板电极间，施加1000V的直流电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布，干燥后在电极间留下定向排布的CNTs层。制得层状环氧树酯/CNTs复合材料的单层。

重复步骤1)、2)即可得到层状环氧树酯/CNTs复合材料。

实施例9

通过将CNTs和无机纳米颗粒与溶剂混合分散，然后挥发溶剂并热压的办法制备无机物/CNTs复合材料。例如氧化铝、氧化镁、氧化铁、氧化锌纳米颗粒等等。本实施例仅以氧化铝为例，以乙醇为溶剂。

1.配制CNTs/氧化铝悬浮液

将0.75gCNTs和50g氧化铝分别与适量乙醇混合制备悬浮液，超声分散15min。而后将其混合并添加乙醇配备约60％固含量的悬浮液。

2.定向CNTs/氧化铝复合材料的制备

将制得的CNTs/氧化铝悬浮液加入一层(在容器中的深度约2～3mm)到烧杯(或其他容器、模具)中。容器内部应提前固定好两片平行电极板。施加250V、500Hz的电场，CNTs在悬浮液中运动并沿电场方向排布。对电场作用下的悬浮液进行40℃加热，待基本干燥后加入下一层悬浮液。重复上述过程，分多次加入悬浮液，直至得到一定尺寸的均匀复合材料。

3.定向CNTs/氧化铝复合材料的烧结

根据测试需要，将上述制备得到的复合材料按照CNTs不同取向装入石墨模具。在1500℃(真空保护)，50MPa压力下热压1h制备定向CNTs/氧化铝陶瓷复合材料。

4.定向CNTs/氧化铝复合材料的性能检测

制得的复合材料(CNTs含量1.5wt％)电性能检测结果显示，沿CNTs排布方向的电导率为6.2×10^-2Sm^-1，垂直于CNTs排布方向的电导率为6.8×10^-9Sm^-1，而纯氧化铝的电导率为4.5×10^-15Sm^-1。复合材料的导电性不仅因CNTs的加入而大幅度提高，同时也表现出明显的各向异性。

制得的复合材料(CNTs含量1.5wt％)力学性能检测结果显示，沿CNTs排布方向的弯曲强度为390±70MPa，垂直于CNTs排布方向的弯曲强度为190±5MPa，而纯氧化铝的弯曲强度为302±50MPa；沿CNTs排布方向的断裂韧性为4.66±0.66MPa m^0.5，垂直于CNTs排布方向的断裂韧性为3.65±0.46MPa m^0.5，而纯氧化铝的断裂韧性为3.78±0.66MPa m^0.5。复合材料的力学性能表现出明显的各向异性。

Claims (8)

1、电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，其特征在于，是对复合材料基体的制备前体和碳纳米管的混合悬浮液施加交流或直流电场，使碳纳米管沿电场线排列，然后使混合液固化，获得碳纳米管定向排列的复合材料。

2、如权利要求1所述的电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，其特征在于，所述复合材料基体是有机高分子材料或无机材料。

3、如权利要求1所述的电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，其特征在于，施加的电场是交流电场，其电压范围为25V～1000V，频率范围为50Hz～1000Hz。

4、如权利要求1所述的电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，其特征在于，施加的电场是直流电场，其电压范围为50V～1000V。

5、电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，其特征在于，它含有以下步骤：

1)制备一层复合材料基体；

2)在所述复合材料基体上加以挥发性溶剂作为溶剂的碳纳米管的悬浮液；

3)对该碳纳米管悬浮液施加交流或直流电场，使碳纳米管沿电场线排列；

4)碳纳米管悬浮液干燥后得到复合材料基体与碳纳米管的单层复合材料；

5)在所述单层复合材料上重复1)～4)步得到多层复合材料基体与碳纳米管间隔排列的复合材料。

6、如权利要求5所述的电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法，其特征在于，所述复合材料基体是有机高分子材料或无机材料。

7、如权利要求5所述的电场控制碳纳米管分散排列的聚合物基复合材料制备方法，其特征在于，施加的电场是交流电场，其电压范围为25V～1000V，频率范围为50Hz～1000Hz。

8、如权利要求5所述施加的电场是直流电场，其电压范围为50V～1000V。

Images