1910聚丙烯孔洞型铁电驻极体薄膜压电性研究.pdfVIP

( ) 1910 功 　能 　材 　料 2006 年第 12 期 37 卷 聚丙烯孔洞型铁电驻极体薄膜的压电性研究 张晓青 ,王飞鹏 ,黄金峰 ,夏钟福 ,沈 　军 ,周 　斌 ,安振连 ( 同济大学 波耳固体物理研究所 ,上海 200092) 摘 　要 : 　利用准静态法和激光干涉法测量正 、逆压电 特性 、频响特性以及热稳定性等综合性能均有特定的 d33 系数 ,研究了经压力膨化处理的聚丙烯孔洞型铁电 要求 。因此 ,对这类新型功能材料制备参数的优化 , 以 驻极体薄膜压电系数的压强和频率特性及其热稳定 及材料综合性能的研究具有重要意义 。 性 。结果表明 ,聚丙烯薄膜经压力膨化处理后 ,其压电 本文通过优化的压力膨化处理和电极化工艺制备 性能改善的原因是 :压力膨化处理既能有效地降低孔 出具有高压电活性的聚丙烯孔洞铁电驻极体膜 ,研究 洞膜的弹性模量 Y ,又能增强其储电能力 。聚丙烯孔 了其压电 d33 系数与膜厚的关系 , 以及 d33 系数随压强 洞膜的压电 d33 系数在激励信号压强为 0 . 2 ～4k Pa 的 和频率变化的动态特性及其热稳定性 。 范围内基本保持恒定 ,但当其值高于 4k Pa 时 , d33 系数 2 　实 　验 出现了明显的下降。聚丙烯孔洞膜的压电 d33 系数随 ( 频率上升而下降 即从 0 . 00 1Hz 时的 1200p C/ N 降低 实验中的压力膨化处理是将商用 V HD50 薄膜 ) ( μ 到其机械共振频率附近时的 350p C/ N , 是与材料的 图 1 , 它们的厚度和面积密度分别为 50 m 和0 . 029 弹性模量 Y 随频率的上升而增加直接相关 。对不同工 k g/ m2 ) 放置在压力为 1. 5M Pa 的氮气的高压釜内储 艺参数制 备 的样 品 , 其机械共振频率位 于 150 ～ 存 3h ,将该高压釜放入 50 ～180 ℃的恒温箱 中处理 400k Hz 范围内。实验结果还表明:聚丙烯孔洞膜的压 1h ,随即将釜内压力迅速降至环境气压并取出样品冷 [ 13 ] 电 d33 系数的热稳定性与非孔洞型聚丙烯驻极体薄膜 却至室温 。接着对样品实施栅控电晕充电 : 电晕电 的电荷储存热稳定性相近 。 压 Vp = 32kV , 针栅 间距 dp - g = 7cm , 充 电时间 t = 关键词 : 　聚丙烯孔洞铁电驻极体 ;压电性 ;压力膨化 60 s ,最后样品被双面蒸镀厚度约