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PVDF壓電薄膜
閱讀�34197時間�2011-04-20 00:15:28

  PVDF壓電薄膜即聚偏氟乙烯壓電薄膜是本世紀(jì)70年代在日本問世的一種新型高分子壓電材料。到目前為止,世界上只有少數(shù)先�(jìn)國家生產(chǎn)。PVDF壓電薄膜是一種柔軟、質(zhì)�、高韌度塑料薄膜,可以根�(jù)需要制成各種形狀,厚度的元件。與微電子技�(shù)�(jié)�,能制成多功能傳感元件�

�(yīng)�

  PVDF壓電薄膜具有�(dú)特的介電效應(yīng)、壓電效�(yīng)、熱電效�(yīng)。與傳統(tǒng)的壓電材料相比具有頻響寬、動�(tài)范圍大、力電轉(zhuǎn)換靈敏度�、機(jī)械性能�(qiáng)度高、聲阻抗易匹配等特點,并具有重量�、柔軟不�、耐沖�、不易受水和化學(xué)藥品的污�、易制成任意形狀及面積不等的片或管等�(yōu)�。在力學(xué)、聲�(xué)、光�(xué)、電�、測量、紅�、安全報�、醫(yī)療保健、軍�、交通、信息工�、辦公自動化、海洋開�(fā)、地�(zhì)勘探等技�(shù)�(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。產(chǎn)品主要有�、銀、鋁三個品�,膜�30�500μm,產(chǎn)品形狀、面積大�,可根據(jù)用戶需要確定,是制作改�(jìn)壓力動態(tài)傳感器和超聲、智能探測的新型換能材料�

�(yōu)�

  PVDF壓電膜具有較高的化學(xué)�(wěn)定性、低吸濕�、高熱穩(wěn)定�、高抗紫外線輻射能力、高耐沖�、耐疲勞能�,其化學(xué)�(wěn)定性比陶瓷�10倍,�80℃以下可長期使用。PVDF壓電膜質(zhì)地柔軟、重量輕,與水的聲阻抗相�,匹配狀�(tài)好,�(yīng)用靈敏度�;PVDF壓電膜在厚度方向的伸縮振動的諧頻率很�,可以得到較寬的平坦響應(yīng),頻響寬度遠(yuǎn)�(yōu)于普通壓電陶瓷換能器;PVDF壓電膜優(yōu)點如下:

  (1) 良好的工藝�??捎矛F(xiàn)有設(shè)備�(jìn)行加��

  (2) 能制作大面積的敏感元件;

  (3) 頻帶響應(yīng)�(0�500MHz)�

  (4) 聲阻抗接近于人體組織和水,所以可用于�(yī)療診斷的敏感裝置�(jié)�(gòu)中;

  (5) 具有高沖擊強(qiáng)�(可使用于沖擊波的傳感器中)�

  (6) 耐腐蝕�(在活性介�(zhì)中使用時這種性能是必需�)�

  (7) 相對介電常數(shù)較低;相�(yīng)較高的壓電常�(shù)值d33(約比其它壓電材料高一個數(shù)量級以上)和熱信號靈敏�(p/ε)值;

  (8) 與壓電陶瓷相比有更低的導(dǎo)熱�� 并能制得更薄的薄��

  (9) 柔軟堅韌(PVDF的柔順系�(shù)約為PzT�30�,并且�(比重只有PzT�1/4左右)� 能制成所需的各種較�(fù)雜的形狀(錐形、穹頂形�),可使用在需要具有特殊定向的元件��

  總的來說:PVDF壓電膜比石英、PzT等具有壓電常�(shù)�,頻響寬,機(jī)械強(qiáng)度好,耐沖擊,�(zhì)�,柔�,聲阻抗易匹配,易加工成大面�,不易受水和一般化�(xué)品的污染、價格便宜等特點。它不僅在許多領(lǐng)域中可替代壓電陶瓷材料使�,而且還可以應(yīng)用在壓電陶瓷材料不能使用的場�。因此它是一種極有發(fā)展前途的換能性高分子敏感材料�

技�(shù)指標(biāo)

項     �

指     �(biāo)

壓電常數(shù)d33

18�32   PC/N

對介電常�(shù)ε/ε0

9�13  (IKHZ)

聲�с

2000    m/s

�(jī)電耦合系數(shù)к33

10�14    %

體積電阻�p

1013   Ω.cm

熱釋電系�(shù)p

40   c/cm2.k

探測靈敏�(4HZ)

1011  m.HZ1/2/W

使用溫度T

-4080�

�(yīng)�

  

   

�(yīng)用范�

音頻換能�

利用PVDF壓電膜的橫向壓電�

麥克�(fēng)、噪聲消聲麥克風(fēng)、電話送話器、雙壓電晶片換能�、耳機(jī)、揚(yáng)聲器、加速度器、醫(yī)用傳感器

�(jī)電換能器及器�

利用PVDF壓電膜的橫向壓電�

電唱�(jī)拾音�、非接觸開關(guān)、電話盤、打字機(jī)及電腦鍵�、血壓計、光�(xué)快門、光纖開�(guān)、變焦鏡、觸覺傳感器,顯示器、位移傳感器

超聲及水�?lián)Q能器

利用PVDF壓電膜的縱向壓電�,室溫下�500MHz以內(nèi)頻率都可�(chǎn)生有用的信號

超聲�(fā)送及接收�、無損檢測換能器、成象陣列、水聽器、延遲線、光�(diào)制器、變焦點換能�、超聲顯微鏡、超聲診斷儀

紅外及光�(xué)器件

利用PVDF壓電膜的熱電�

紅外探測�、攝像儀、紅外可見光�(zhuǎn)換器、影印機(jī)、反向檢出器、激光功率計、火�(zāi)探測�、防盜報警器

 

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