近年来,将新兴的3D打印技术与功能材料相结合,以经济高效的方式制造可设计性器件开始受到关注。聚偏氟乙烯（PVDF）由于其出色的电活性和良好的柔韧性,已被应用于传感器、致动器和能量收集器等诸多领域中,是用于3D打印制造可设计性器件的理想材料。而熔融沉积成型技术（FDM）作为3D打印的一种,具有成本低、占用空间小及操作简单等优点,是制备3D打印器件的良好选择。PVDF具有多种晶型,其中极性相,尤其是β相,其F原子完全位于聚合物链的一侧,使得PVDF表现出出色的压电和介电性能。通过提高PVDF基体的极性晶体含量,可以增强PVDF介电、压电性,从而促进其在传感、能源利用方面的更深入应用。本课题利用离子液体（IL）和多壁碳纳米管（MWCNT）之间的协同效应来促进β-PVDF生成。并在此基础上,将复合材料设计与FDM成型相结合来制作压电传感器,实现了压电传感器一次成型。这种制备方式为传感器设计制作提供了新方向,有利于可设计性、高自由度PVDF基3D打印功能器件的发展。本文首先通过MWCNT对PVDF进行改性,制备了PVDF/MWCNT复合材料,结果表明MWCNT改善了PVDF的导电、导热性能,但未改性的碳管在基体中分散性不好,且对提高β晶含量和介电性能影响不大。IL的加入促进了MWCNT在PVDF基体中的分散,但对复合材料的导热和熔体流动性影响较小。同时两者的协同作用可以促进极性β晶的形成,有效β晶含量最高提升了141%。而且PVDF/IL/MWCNT复合材料具有高介电常数与低介电损耗,100 Hz时的介电常数达到26.55,相比于纯PVDF增大了355%,而介电损耗在测试频率范围内均在0.38以下,满足实际应用要求。其次,比较了不同IL/MWCNT配比的PVDF复合材料的FDM成型制品性能,并以PVDF/1.5%IL/1%MWCNT复合材料为研究对象,探索了其FDM成型条件对弯曲性能、孔隙率以及结晶性能的影响。喷嘴温度会影响熔体流动性,喷嘴温度越高,丝材粘结性越好,且有利于PVDF分子链打破能量壁垒转变为β-PVDF。平台温度影响熔体的冷却结晶过程,温度不宜超过复合材料的结晶温度。打印速度对复合材料的结晶度影响较大,适当地降低打印速度有利于提高制品质量,但会降低结晶度,且打印效率低;过快的打印速度会影响制品力学性能。复合材料最佳的FDM成型工艺参数为喷嘴温度240℃、平台温度140℃、打印速度30 mm/s。最后,在高β相含量PVDF/IL/MWCNT复合材料FDM成型工艺参数的基础上,结合模型设计,实现了压电传感器的一次成型。传感器能够很好响应于压力,输出电压信号与输入压力成正比。在测试范围内,输出电压最高可达5.8 V,压力灵敏度达到2.65 V/k Pa。该传感器在无后期极化处理的情况下,比目前许多报道的3D打印PVDF压电器件灵敏度要高得多,并且具有良好耐久性和稳定性能,可用于生活中微小压力刺激的测量以及人体运动的实时监测。