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《浙江大学》 2006年
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PVDF/PTFE复合膜驻极体性能的研究

叶飞鹏  
【摘要】:近几年来,驻极体及其相关功能电介质材料的制备和应用已取得了引人瞩目的进展,如驻极体电声技术已经日趋成熟、驻极体微型传感器也已呈现出了强劲的发展势头,生物驻极体材料和驻极体效应的研究为人类认识自然、认识自我提供了新的思路。目前材料的开发和应用研究主要集中在多孔聚合物材料和多孔型/致密型复合材料上,尤其是多孔聚四氟乙烯(porous-PTFE)驻极体的性能研究表明,它的正负电荷储存寿命比当今公认的最优异的氟代乙烯丙烯共聚物(FEP)高约一个数量级,并显示出优异的高温性能。材料所具有的多孔结构和低密度及很好的柔顺性,特别适合于用作空间电荷型压电传感膜。以这类新结构功能材料制成的传感器,可望实现传感功能的高稳定性。尤其是具有非均匀机械特性的空间电荷驻极体中压电性和热电性的发现,及由两层或多层软硬聚合物构成的复合压电驻极体结构概念的提出,使得多孔微纤维PTFE材料更有了用武之地。多孔型/致密型聚合物复合材料的压电效应已成为有机压电材料研究中的热点。 为此在本论文的工作中,采用栅控电晕驻极、等温表面电位衰减和压电系数d_(33)衰减测量等方法,研究了PVDF/PTFE复合膜的电荷捕获、储存和衰减的特性,并借助XRD结果,分析了老化条件以及制备方法对PVDF结晶形态的影响。采用流延法、旋涂法、浸泡法以及电晕充电方法成功制备了PVDF/PTFE双层复合膜驻极体。借助三明治型双层膜空间电荷驻极体体系的压电模型,采用压电系数的动态测量方法,研究了老化条件和驻极方式对PVDF/PTFE双层膜驻极体系统的压电性的影响,结合它们的驻极体特性分析,探讨了压电效应产生机制。结果表明,浸泡法制备的复合膜的d_(33)压电系数最高,达81pC/N,其原因与浸泡法得到的复合膜中PVDF微晶中β型含量较高有关。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB383.2

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