PVDF压电薄膜

本词条来源于网络

PVDF压电薄膜即聚偏氟乙烯压电薄膜是本世纪70年代在日本问世的一种新型高分子压电材料。到目前为止,世界上只有少数先进国家生产。PVDF压电薄膜是一种柔软、质轻、高韧度塑料薄膜,可以根据需要制成各种形状,厚度的元件。与微电子技术结合,能制成多功能传感元件。

PVDF压电薄膜的应用

  • PVDF压电薄膜具有独特的介电效应、压电效应、热电效应。与传统的压电材料相比具有频响宽、动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强度高、声阻抗易匹配等特点,并具有重量轻、柔软不脆、耐冲击、不易受水和化学药品的污染、易制成任意形状及面积不等的片或管等优势。在力学、声学、光学、电子、测量、红外、安全报警、医疗保健、军事、交通、信息工程、办公自动化、海洋开发、地质勘探等技术领域应用十分广泛。产品主要有金、银、铝三个品种,膜厚30—500μm,产品形状、面积大小,可根据用户需要确定,是制作改进压力动态传感器和超声、智能探测的新型换能材料。

PVDF压电薄膜的优点

  • PVDF压电膜具有较高的化学稳定性、低吸湿性、高热稳定性、高抗紫外线辐射能力、高耐冲击、耐疲劳能力,其化学稳定性比陶瓷高10倍,在80℃以下可长期使用。PVDF压电膜质地柔软、重量轻,与水的声阻抗相近,匹配状态好,应用灵敏度高;PVDF压电膜在厚度方向的伸缩振动的谐频率很高,可以得到较宽的平坦响应,频响宽度远优于普通压电陶瓷换能器;PVDF压电膜优点如下:

    (1) 良好的工艺性。可用现有设备进行加工;

    (2) 能制作大面积的敏感元件;

    (3) 频带响应宽(0~500MHz);

    (4) 声阻抗接近于人体组织和水,所以可用于医疗诊断的敏感装置结构中;

    (5) 具有高冲击强度(可使用于冲击波的传感器中);

    (6) 耐腐蚀性(在活性介质中使用时这种性能是必需的);

    (7) 相对介电常数较低;相应较高的压电常数值d33(约比其它压电材料高一个数量级以上)和热信号灵敏度(p/ε)值;

    (8) 与压电陶瓷相比有更低的导热性; 并能制得更薄的薄膜;

    (9) 柔软坚韧(PVDF的柔顺系数约为PzT的30倍,并且轻(比重只有PzT的1/4左右); 能制成所需的各种较复杂的形状(锥形、穹顶形等),可使用在需要具有特殊定向的元件中。

    总的来说:PVDF压电膜比石英、PzT等具有压电常数大,频响宽,机械强度好,耐冲击,质轻,柔韧,声阻抗易匹配,易加工成大面积,不易受水和一般化学品的污染、价格便宜等特点。它不仅在许多领域中可替代压电陶瓷材料使用,而且还可以应用在压电陶瓷材料不能使用的场合。因此它是一种极有发展前途的换能性高分子敏感材料。

PVDF压电薄膜的技术指标

  • 项     目

    指     标

    压电常数 d 33

    18—32 PC/N

    对介电常数 ε/ε 0

    9—13 (IKHZ)

    声速 с

    2000 m/s

    机电耦合系数 к 33

    10—14 %

    体积电阻率 p

    10 13 Ω.cm

    热释电系数 p

    40 c/cm 2 .k

    探测灵敏度 (4HZ)

    10 11 m.HZ 1/2 /W

    使用温度 T

    -40 80℃

PVDF压电薄膜的应用

  • 应用范围

    音频换能器

    利用 PVDF 压电膜的横向压电性

    麦克风、噪声消声麦克风、电话送话器、双压电晶片换能器、耳机、扬声器、加速度器、医用传感器

    机电换能器及器件

    利用 PVDF 压电膜的横向压电性

    电唱机拾音器、非接触开关、电话盘、打字机及电脑键盘、血压计、光学快门、光纤开关、变焦镜、触觉传感器,显示器、位移传感器

    超声及水下换能器

    利用 PVDF 压电膜的纵向压电性,室温下, 500MHz 以内频率都可产生有用的信号

    超声发送及接收器、无损检测换能器、成象阵列、水听器、延迟线、光调制器、变焦点换能器、超声显微镜、超声诊断仪

    红外及光学器件

    利用 PVDF 压电膜的热电性

    红外探测器、摄像仪、红外可见光转换器、影印机、反向检出器、激光功率计、火灾探测器、防盗报警器

上一篇:谐振式传感器

下一篇:磁控电抗器

电阻器画册

词条统计

浏览次数:648次

最近更新:2018-09-17

创建者:唯样

热门标签