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压电膜的机理与应用
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压电膜的机理与应用
发布日期:2015-07-02

压电薄膜的机理与应用

本章简要论述了聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的结构与性质,介绍了薄膜的压电性产生的机理,概述了PVDF压电材料的应用。

1.前言

当在某些材料上施加机械应力时,材料的表面会有与应力成比例的电荷出现,这种材料就称为压电材料。压电材料包括压电晶体、压电陶瓷和压电聚合物。

材 料的压电现象是J.居里和P.居里兄弟与1880年首先在晶体中发现的。本世纪40年代中期,美国、前苏联和日本又发现了钛酸钡陶瓷的压电效应,制成压电 陶瓷。聚合物压电性的研究始于生物物质,如木材。羊毛和骨头等,后来扩大到合成高聚物,但由于压电性不高,均无实用意义。1969年日本的H.Kawai 报道了聚偏氟乙二烯(PVDF)在高温高电压下极化后可产生有工业应用价值的压电性,使压电聚合物的研究发生了历史性的转折。此后聚合物的压电性及其应用 引起各国学者的极大兴趣,二十多年代时间里,从理论、实验到实际应用开发都得到了迅速的发展。

2.PVDF的压电性

压电性是电介质的力学性质与电学性质的耦合,它严格建立在热力学基础之上,根据变量的不同,可变大为下面的Maxwel关系:

 

 

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