国家自然科学基金(50873078)
- 作品数：5 被引量：8H指数：2
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- 人工调控微结构压电驻极体的热稳定性和电荷动态特性被引量：3
- 2010年
- 利用表面带有周期性结构的硬质模板,通过冷压工艺将周期结构图案复制到多孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜表面,再经过热黏合工艺与致密氟化乙丙烯共聚物(FEP)薄膜复合,制备出了高度有序的微孔结构复合膜,并用电晕充电的方法对复合膜进行极化处理,最终获得氟聚合物复合膜压电驻极体.借助对这类复合膜压电驻极体介电谐振谱的测量,得到了材料的杨氏模量.并利用等温热老化工艺对它们的压电系数d33的热稳定性进行了考察.最后通过短路热刺激放电谱的测量和分析,讨论了该复合膜在热老化处理后的电荷动态特性.结果表明,通过在多孔PTFE薄膜表面复制模板的周期结构并与致密FEP薄膜热黏合的方法能成功地制备出微结构高度有序的多孔复合膜.通过改变模板的周期结构还可以对复合膜驻极体微结构进行人工调控,进而实现材料力学性能和压电性能的人工控制.本文中制备的复合膜压电驻极体的杨氏模量约为0.53MPa,它们的准静态压电系数d33不仅可高达500pC/N,而且表现出良好的热稳定性,例如在150℃下经过5000min的热老化处理,d33系数还能保持初值的22%.经过热老化处理的复合膜,其脱阱电荷的输运途径以穿越固体介质层为主.
- 曹功勋张晓青孙转兰王学文娄可行夏钟福
- 关键词：压电性
- 有序结构氟聚合物压电驻极体的制备和压电性研究被引量：1
- 2010年
- 描述了一种有序微孔结构压电聚合物功能膜的制备方法,利用模板的高度有序实现薄膜微孔结构的精确控制.将此制备方法用于氟聚合物压电驻极体薄膜的制备,通过扫描电子显微镜(SEM)对其微观结构的观察表明薄膜具有理想的有序结构.对氟聚合物压电驻极体压电性的研究则是利用正压电效应测量准静态压电系数d33,通过等温衰减和压强依赖性的测量考察其压电性能.结果表明:有序结构氟聚合物压电驻极体的准静态压电系数d33可高达300pC/N;与无序结构氟聚合物压电驻极体薄膜相比较,有序结构薄膜d33的热稳定性有了明显的提高;在～32kPa的压强范围,压电系数d33表现出相当大的压强依赖性,这可能与薄膜的杨氏模量随压强增大而增强有关.
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- 关键词：氟聚合物压电性
- 辐照交联聚丙烯压电功能膜的机电性能
- 2011年
- 研究了基于辐照交联聚丙烯(XPP)的压电驻极体功能膜的机电性能。利用介电谐振谱测定了XPP膜的弹性模量;通过准静态方法测量了该功能膜的压电系数d33及其压强特性曲线;对压电相应的时域谱进行了分析;最后讨论了该功能膜的力学疲劳特性。结果表明XPP压电驻极体膜的弹性模量为1.3MPa,压电系数d33在10～100kPa的压强范围内都具有良好的线性度;时域谱揭示了XPP膜的粘流特性;XPP膜的输出电压和压力呈现良好的线性关系;经历60万次的循环力载荷,压电系数d33没有明显的变化。
- 张欣梧娄可行王家兴张露娇张冶文张晓青
- 关键词：机电性能
- 聚四氟乙烯和氟化乙丙烯共聚物复合膜的压电性被引量：3
- 2009年
- 以多孔PTFE膜为骨架,而以致密(非多孔)FEP膜为储电介质层的孔洞结构复合压电驻极体膜的制备方法.利用正压电效应,测量了复合膜的准静态压电系数d33;研究了压电系数的热稳定性和复合膜中空间电荷的动态特性;并通过介电谐振谱的分析,比较了这类复合膜的准静态和动态压电系数.结果表明:FEP和PTFE复合膜压电驻极体的准静态压电系数d33可以达到300pC/N.经90℃老化20h后的d33仍保持在初始值的40%,且趋于稳定.预老化处理是提高这类复合膜压电系数热稳定性的有效手段.浅能阱电荷受热激发脱阱后主要是沿着固体电介质的表面迁移,最终与同一孔洞中的异性电荷复合;而深能阱电荷受激脱阱后则是以穿越固体介质层与相邻孔洞内的异性电荷复合为主.PTFE/FEP复合膜压电驻极体的动态d33数值较准静态d33小,主要是由于材料的杨氏模量随频率上升而增大引起的.
- 张晓青黄金峰王学文夏钟福
- 关键词：压电性
- 交联聚丙烯压电膜的热拉伸法制备和压电特性被引量：1
- 2010年
- 通过热拉伸法制备了交联聚丙烯(XPP)压电驻极体薄膜。利用扫描电镜(SEM)技术观察了薄膜的微观结构,采用准静态法测量了该功能膜在不同拉伸比下的压电常数d33,并分析了材料结构对d33带来的影响。结果表明,样品获得压电效应的拉伸比阈值是70%,且随拉伸比的提高,样品的d33逐渐增强;当拉伸比为150%时,d33达到35 pC/N。对于所有经过热拉伸处理的样品,其d33在30 kPa的压强范围内都具有良好的线性度。样品表面结构对其压电效应亦有影响,选取粗糙面进行电晕充电更易于提高XPP膜的电极化效率,获得较高的压电系数。
- 潘道胜张晓青王学文曹功勋张硕李宏强夏钟福
- 关键词：驻极体微孔结构压电性
- 开孔率对氟聚合物压电驻极体性能的影响
- 利用模板冷压、高温热粘合工艺制备出了具有不同开孔率的有序微结构多孔聚四氟乙烯-氟化乙丙烯共聚物(PTFE-FEP)复合膜,分别通过室温恒压电晕法和接触法对复合膜进行极化,使其成为压电驻极体。采用SEM技术、介电谱、铁电分...
- 娄可行张晓青曹功勋孙转兰夏钟福
- 关键词：开孔率压电性
- 文献传递
