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壓電膜
來源:薄膜壓力傳感器壓力分布 | 發布時間:2016/4/29 13:53:33 | 瀏覽次數:

以探測到50英尺以外的人體運動,并已被應用在人造衛星的紅外地平探測器上。

 

最近兩年才研制出的PVDF新的共聚物,又進一步擴展了壓電聚合物傳感器的應用。這種共聚物可以在更高的溫度下(135℃)使用,同時還能提供所期望的新形狀:園柱形和半球形等。厚度極限也達到了利用PVDF無法達到的程度。這些成就包括超薄的(200A)離心澆成的覆層,從而開拓出新型硅基傳感器應用和壁厚超過1200μm的聲納用圓柱體傳感器的可能性。

 

壓電薄膜特性

 

壓電薄膜是一種柔性,質輕,高韌度塑料膜并可制成多種厚度和較大面積。作為一種  傳感器,它的主要特性參數如下:

 

¨  寬頻帶 ¾ 0.001 Hz~109­­­Hz

¨  寬動態范圍(10-8~106Psiμtorr~Mbar

¨  低的聲阻抗 ¾ 與水、人體組織和粘膠體系接近

¨  高彈性柔順性

¨  高電壓輸出 ¾ 對同樣受力條件,比壓電陶瓷高10

¨    高介電強度¾ 可耐受強電場作用(75V/μm)大部分壓電陶瓷退極化

¨  高機械強度和抗沖擊(109 ~010Pascal模數)

¨        高穩定性¾耐潮濕(吸濕性<0.02%)、多數化學品、氧化劑、 強紫外線和核輻射

¨  可加工成特定形狀

¨    可以用市售膠粘合

 

壓電膜的一個主要優點就是它有低的聲阻抗,其聲阻抗比壓電陶瓷更接近水,人體組織和其他有機材料的聲阻抗。例如,壓電膜的聲阻抗(Z0=ρυ)只相當于水的2.6倍,而壓電陶瓷的聲阻抗通常是水的11倍多。一個接近的阻抗匹配便于更有效地在水和人體組織中轉導聲音信號。

 

但壓電膜的確有某些應用上的限制,與壓電陶瓷相比,電~機發送器就相對弱些,尤其是在諧振和低頻應用上。共聚體薄膜的最高使用/儲存溫度可高達135℃。而且,若把膜上的電極外露,它對電磁輻射也敏感。有良好的屏蔽技術用于電磁干擾和射頻干擾的環境.

 

1列出了壓電膜的典型特性參數。表2PVDF聚合體的壓電特性和常用的二種壓電陶瓷材料的特性進行了比較。

 

壓電膜的光學傳輸特性請參照圖1,在7~20μm波長上對紅外能量有很強的吸收性,從而使其成為侵入檢測和能量管理器件的理想選擇。

 

    PVDF薄膜通常很薄、柔軟、密度低、靈敏度極好,且機械韌性也好,壓電膜的柔順性比壓電陶瓷高出10倍,當壓電聚合物被擠成薄膜時,可以直接貼附在機件表面而不會影響機件的機械運動。壓電膜非常適用于需要大帶寬和高靈敏度的應變傳感應用。作

 

 
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