聚偏氟乙烯（PVDF）壓電膜是本世紀70年代在日本問世的一種新型高分子壓電材料。到目前為止，世界上只有少數(shù)先進國家生產(chǎn)。錦州科信電子材料有限公司以清華大學為技術依托，成功地實現(xiàn)了PVDF壓 電膜國產(chǎn)化批量生產(chǎn)。它具有獨特的介電效應、壓電效應、熱電效應。與傳統(tǒng)的壓電材料相比具有頻響寬、動態(tài)范圍大、力電轉(zhuǎn)換靈敏度高、機械性能強度高、聲阻 抗易匹配等特點，并具有重量輕、柔軟不脆、耐沖擊、不易受水和化學藥品的污染、易制成任意形狀及面積不等的片或管等優(yōu)勢。在力學、聲學、光學、電子、測 量、紅外、安全報警、醫(yī)療保健、軍事、交通、信息工程、辦公自動化、海洋開發(fā)、地質(zhì)勘探等技術領域應用十分廣泛。產(chǎn)品主要有金、銀、鋁三個品種，膜厚30—500μm，產(chǎn)品形狀、面積大小，可根據(jù)用戶需要確定，是制作改進壓力動態(tài)傳感器和超聲、智能探測的新型換能材料。
性能及特點： PVDF壓電膜具有較高的化學穩(wěn)定性、低吸濕性、高熱穩(wěn)定性、高抗紫外線輻射能力、高耐沖擊、耐疲勞能力，其化學穩(wěn)定性比陶瓷高10倍，在80℃以下可長期使用。PVDF壓電膜質(zhì)地柔軟、重量輕，與水的聲阻抗相近，匹配狀態(tài)好，應用靈敏度高；PVDF壓電膜在厚度方向的伸縮振動的諧頻率很高，可以得到較寬的平坦響應，頻響寬度遠優(yōu)于普通壓電陶瓷換能器；電容值高，可以采用低淙胱榪溝囊瞧髯韉推到郵鍘?SPAN lang=EN-US>PVDF壓電膜優(yōu)點如下： (1) 良好的工藝性?？捎矛F(xiàn)有設備進行加工； (2) 能制作大面積的敏感元件； (3) 頻帶響應寬(0～500MHz)； (4) 聲阻抗接近于人體組織和水，所以可用于醫(yī)療診斷的敏感裝置結構中； (5) 具有高沖擊強度(可使用于沖擊波的傳感器中)； (6) 耐腐蝕性(在活性介質(zhì)中使用時這種性能是必需的)； (7) 相對介電常數(shù)較低；相應較高的壓電常數(shù)值d33(約比其它壓電材料高一個數(shù)量級以上)和熱信號靈敏度(p/ε)值； (8) 與壓電陶瓷相比有更低的導熱性； 并能制得更薄的薄膜； (9) 柔軟堅韌(PVDF的柔順系數(shù)約為PzT的30倍,并且輕(比重只有PzT的1/4左右)； 能制成所需的各種較復雜的形狀(錐形、穹頂形等)，可使用在需要具有特殊定向的元件中。 總的來說：PVDF壓電膜比石英、PzT等 具有壓電常數(shù)大，頻響寬，機械強度好，耐沖擊，質(zhì)輕，柔韌，聲阻抗易匹配，易加工成大面積，不易受水和一般化學品的污染、價格便宜等特點。它不僅在許多領 域中可替代壓電陶瓷材料使用，而且還可以應用在壓電陶瓷材料不能使用的場合。因此它是一種極有發(fā)展前途的換能性高分子敏感材料。
PVDF壓電膜品種技術規(guī)格：
1、感觀要求：
|
項 目 |
指 標 |
|
色澤 |
有金屬光澤，基本一致 |
|
包泡、穿孔 |
不允許 |
|
劃痕、皺紋 |
不允許有明顯劃痕及皺紋（劃痕及皺紋程度見標樣） |
|
斑點 |
距膜面300mm目測，無肉眼可見斑點 |
項 目
指 標
色澤
有金屬光澤，基本一致
包泡、穿孔
不允許
劃痕、皺紋
不允許有明顯劃痕及皺紋（劃痕及皺紋程度見標樣）
斑點
距膜面300mm目測，無肉眼可見斑點
2、規(guī)格要求：
|
項 目 |
規(guī) 格 |
允許公差 |
|
長 度 |
≤270 |
0～15% |
|
寬 度 |
≤200 |
0～15% |
|
厚 度 |
≥0.020≤0.050 |
±5% |
|
≥0.050≤0.100 |
±5% |
|
≥0.100≤0.200 |
±5% |
|
≥0.200≤0.500 |
±3.5% |
項 目
規(guī) 格
允許公差
長 度
≤270
0～15%
寬 度
≤200
0～15%
厚 度
≥0.020≤0.050
±5%
≥0.050≤0.100
±5%
≥0.100≤0.200
±5%
≥0.200≤0.500
±3.5%
注：長度、寬度可根據(jù)用戶要求調(diào)整。
PVDF壓電膜主要技術性能指標：
|
項 目 |
指 標 |
|
壓電常數(shù)d33 |
18—32 PC/N |
|
對介電常數(shù)ε/ε0 |
9—13 (IKHZ) |
|
聲速с |
2000 m/s |
|
機電耦合系數(shù)к33 |
10—14 % |
|
體積電阻率p |
1013 Ω.cm |
|
熱釋電系數(shù)p |
40 c/cm2.k |
|
探測靈敏度(4HZ) |
1011 m.HZ1/2/W |
|
使用溫度T |
-40～80℃ |
項 目
指 標
壓電常數(shù)d33
18—32 PC/N
對介電常數(shù)ε/ε0
9—13 (IKHZ)
聲速с
2000 m/s
機電耦合系數(shù)к33
10—14 %
體積電阻率p
1013 Ω.cm
熱釋電系數(shù)p
40 c/cm2.k
探測靈敏度(4HZ)
1011 m.HZ1/2/W
使用溫度T
-40～80℃
應用領域
PVDF壓電膜的用途很廣泛，可制成多種換能器應用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療行業(yè)、日常生活以及軍事領域。具體應用請詳見下表：
下一篇：