如何對PVDF薄膜材料進行電極化詳細說明

Mondo 科技 更新 2024-01-30

PVDF-300台式壓電薄膜極化器件是應用壓電高分子成型電壓極化的器件,輸出電壓任意可調,輸出穩定,效果高,效果好,採用數位化設計,可加熱,可新增矽油,多種極化方式的組合, 即進行偏振測試,採用中科院ZJ-3精密D33測試儀,提供被測樣品的實時資料。

一、產品主要特點:

1.一鍵操作,數字顯示,可對各種PVDF薄膜和壓電陶瓷進行極化(聚合物由偏氟乙烯(VDF)、三氟乙烯(TRFE、1-氯氟乙烯(CFE)和/或三氟氯乙烯(CTFE)製成)。

2、輸出電壓高達2kV,輸出功率為2W

3.點火保護和短路保護,自動切斷電壓。

4.低溫度係數0每攝氏度 001%。

5、全數位化操作,效率高,效果好。

6.多種極化方式(空氣、矽油、加熱)。

7.外部電位器或外部控制電壓給出。

8.體積小,印刷電路板安裝。

9.正極性或負極性輸出。

主要技術引數:

1.PVDF高分子薄膜樣品和PZT壓電陶瓷材料。

2.區域表面極化,極化尺寸:0-50mm, 3.D33測試:0-8000pc n

3、電壓不低於30kV直流負壓極化、室溫空氣極化、矽油、加熱方式。

4.數字顯示收卷速度和收卷長度,收卷線速度恆定可調。

5.表面電荷極化後去除臭氧。

7、工作電源:AC220V 50 60Hz 額定功率:20kw

10、壓電材料極化或耐壓試驗:DC:0-30kV(5個連續可調兩個字)。

11.總電流:10mA

12、各通道截止電流:05ma

13.定時:1-99min 5任意設定。

14、發熱元件:優質電阻絲。

16.溫度:良好的溫度控制方法。

17.外形尺寸:寬1350,高1450,深1150mm

18、配置ZJ-3、ZJ-6壓電測試儀。

一、PVDF薄膜材料基礎知識:

PVDF(聚偏氟乙烯)是一種具有良好耐候性、耐化學性和機械效能的高分子材料,應用廣泛。

廣泛應用於塗料、薄膜、板材、纖維等領域。

2.PVDF薄膜材料與壓電陶瓷的區別。

PVDF薄膜主要有兩種晶型,即型晶體和型晶體,型晶體不具有壓電效能,但PVDF薄膜經卷制拉伸後,薄膜中原來的型晶體成為型晶體結構。 當拉伸極化PVDF薄膜受到外力或在一定方向上發生變形時,材料的極化表面會產生一定的電荷,即壓電效應。

與壓電陶瓷和壓電晶體相比,壓電薄膜具有以下主要優點:

1)重量輕,其密度僅為常用壓電陶瓷PZT的四分之一,貼上在被測物體上對原有結構幾乎沒有影響,彈性柔韌性高,可加工成特定形狀,可完全貼合任何被測表面,機械強度高,耐衝擊;

2)高電壓輸出,在相同受力條件下,輸出電壓比壓電陶瓷高10倍;

3)介電強度高,能承受強電場(75V um)的作用,此時大部分壓電陶瓷已經去極化;

4)聲阻抗低,僅為壓電陶瓷PZT的十分之一,接近水、人體組織和粘膠

5)頻率響應寬,從10-3Hz到109,可轉換機電效應,振動方式簡單。

3、壓電薄膜材料的效能。

1.介電常數。

雖然壓電薄膜是單晶或優先取向的多晶薄膜,但其中的原子不像晶體那樣緻密有序,因此壓電薄膜的介電常數值與晶體不同。 此外,薄膜中常見的殘餘內應力大,測量原因也存在,這也導致薄膜的介電常數值與晶體的相應值不同。

以往研究表明,壓電薄膜的介電常數不僅與晶體取向有關,還取決於測試條件。 壓電薄膜的介電常數具有相當大的色散性,這是由於Seamark薄膜的成分與化學式的計量比和薄膜厚度的差異,以及內應力大小和測試條件的差異一般認為,薄膜的介電常數隨著變薄而降低。 此外,壓電薄膜的介電常數也隨溫度和頻率而發生顯著變化。

2.體積電阻率。

在降低壓電薄膜的介電損耗和弛豫頻率方面,希望它具有高電阻率,至少v 108 cm。 ALN薄膜的電阻率為2 1014 1 1015 cm,遠高於108 cm,因此ALN在這方面是非常好的薄膜。 此外,ALN壓電薄膜的電導率隨溫度的變化也遵循1N 1 t的定律。

沒有乙個壓電晶體具有對稱中心,因此它們的電子遷移率也是各向異性的,它們的電導率也不同。 ALN壓電薄膜沿C軸的電導率與垂直C軸方向的電導率不同,小約1 2個數量級。

3.損耗角是正切的。

ALN壓電薄膜的介電損耗角正切為Tanδ=0003~0.005,ZnO薄膜的tanδ較大,為0005~0.01。這些薄膜的tanδ之所以如此之大,是因為這些薄膜除了導電過程外,還存在明顯的鬆弛現象。

與介電薄膜類似,壓電厚膜的tanδ隨著溫度和頻率的增加以及濕度的增加而增加。 此外,當薄膜厚度減小時,tanδ趨於增加。 顯然,tanδ隨溫度的增加是由於電導的增加和弛豫粒子的增加,而隨著時間上弛豫次數的增加,tanδ隨頻率的增加而增加。

4.擊穿強度。

由於電介質的擊穿場強是乙個強度引數,薄膜中不可避免地存在各種缺陷,因此壓電薄膜的擊穿場強具有相當大的色散性根據安潘斯特龍的擊穿理論,對於完整的薄膜,擊穿場強應隨著薄膜厚度的減小而逐漸增加。 但實際上,由於薄膜中含有許多缺陷,厚度越低,缺陷的影響越顯著,因此當厚度降低到一定值時,薄膜的擊穿場強急劇下降。 除了薄膜本身,薄膜的擊穿場強在測試過程中也受到電極邊緣的影響。 由於薄膜越厚,電極邊緣的電場越不均勻,擊穿場強隨著薄膜厚度的增加而逐漸降低。

除了幾個因素外,介電膜的擊穿場強還取決於膜結構。 對於壓電薄膜,擊穿場強也遵循電場的方向,即在擊穿場強方面也是各向異性的。 由於多晶薄膜的晶界,其擊穿場強低於非晶薄膜由於類似的原因,優先取向壓電薄膜在晶粒取向方向上的擊穿場強低於垂直方向的擊穿場強。

與其他介質薄膜一樣,壓電薄膜的擊穿場強取決於電壓波形、頻率、溫度和電極等外部因素。 由於壓電薄膜的擊穿場強與多種因素有關,對於同一種類的薄膜,各種相關文獻報道的擊穿場強值往往不一致,甚至相差很大,例如Zno薄膜的擊穿場強為001~0.4mV cm,ALN薄膜為05~6.0mv/cm。

5.整體聲學效能。

體聲波壓電變換器最重要的特性引數是諧振頻率f0、聲阻抗ZA和機電耦合係數k,因此對壓電薄膜的聲速和溫度係數、聲阻抗和機電耦合係數要求尤為嚴格。 薄膜的這些效能不僅取決於薄膜中晶粒的彈性、介電、壓電和熱效能,而且與壓電薄膜的結構密切相關,如晶粒堆積的緊密程度和優先取向的程度。 在壓電薄膜中,薄膜的物理常數與晶體值略有不同,因為晶粒中存在許多缺陷和應變,因此它們不是完整的單晶。

由於壓電薄膜的微觀結構與製備過程密切相關,因此即使對於相同的壓電薄膜,各種文獻中報道的效能值也往往不一致。 在所有無機有色壓電薄膜中,ALN薄膜因其彈性常數大、密度低、聲速最大而最適合用於超高頻和微波器件。

6.聲音效能。

當表面聲波在壓電介質中傳播時,粒子點的位移幅值隨著與介質表面距離的增加而迅速減小,因此表面聲波能量主要集中在表面接下來兩個波長的範圍內。

薄膜材料的表面聲學特性可以表示為以下函式:

表聲波特性=f(原材料、基板、薄膜結構、波模、傳播方向、指間電極形態、厚度波數乘積)。

因此,不能使用單個值來表示壓電薄膜的任何聲波效能引數。 壓電薄膜的另乙個聲學表現是傳輸損耗。 由於壓電薄膜在表面波器件中常被用作聲音傳輸介質,因此傳輸損耗主要是聲波在壓電薄膜和基板中的散射。

相關問題答案

    如何寫得又快又好

    寫作是學習習的基礎,也是我們日常工作和習的基本技能。但是,很多人會面臨書寫速度慢 字跡不清晰 美觀等問題。那麼,如何快速寫好呢? 掌握正確的書寫姿勢和握筆方法。正確的書寫姿勢和握筆是寫好書寫的基礎。首先,我們需要坐直,雙腳平放在地面上,稍微前傾,要放鬆但不要太放鬆。其次,握筆時,應用拇指和食指捏住筆...

    如何寫得又快又好

    如果你想寫得又快又好,建議練習以下習 .練習習基本筆畫 基本筆畫是書寫的基礎,只有掌握了基本筆畫的書寫,才能寫出優美的字。您可以通過練習習書法或模仿書法大師的作品來提高基本筆畫的書寫能力。.提高你的寫作速度 如果你想寫得快,你需要提高你的寫作速度。您可以通過練習 習 快速複製 聽寫等來提高寫作速度。...

    如何在 U 盤或外部硬碟上安裝 Windows 系統?

    你有沒有夢想過擁有乙個可以隨身攜帶的Windows系統的U盤,無論你走到哪裡,只要插上電源,就可以方便地使用?現在,這個夢想觸手可及!您只需要將 Windows 系統安裝在 USB 快閃記憶體驅動器或可攜式硬碟驅動器上,您就可以實現這個願望。那麼,你如何實現這個過程呢?讓我們一起探索一下。注意 在繼...

    如何將智慧型電視連線到 wifi?您可以嘗試以下步驟

    隨著智慧型電視的普及,越來越多的人開始使用電視瀏覽網頁或進行其他網路活動。但是,許多人在面對如何將電視連線到 wifi 時可能會感到困惑。本文將為您詳細解答這個問題。.連線WiFi的基本步驟 確認電視支援wifi功能 首先,您需要確認您的電視支援wifi功能。一般來說,現代智慧型電視都支援wifi連...

    如何使用解除安裝功能將 Python 專案打包成 exe!

    雖然我在網路上工作,但我一直對 Python 的許多開源專案感興趣。之前的 Stable Diffusion AI 繪畫和 SO VITS SVC 音調替換等原始碼的部署文件已經完成。儘管如此,對於剛入門並在當地環境中建造各種坑的學生來說,這並不是很友好。針對這種現象,網上已經有各式各樣的大佬們做了...