聚偏氟乙烯薄膜的極化

 聚偏氟乙烯薄膜的極化
壓電材料PVDF薄膜的壓電性能，主要取決于分子偶極子所形成的自發極化量值。這個極化量值既與它本身的分子結構有關，又與對其極化的工藝條件（電場強度、溫度和時間）有關拉伸后的PVDF薄膜的壓電性還很弱，沒有應用價值。只有在采用對其極化的工序后，把膜片置于高電壓，低電流的針尖電極的電暈放電下，經極化時，電荷在膜上產生一個強電場，在一定的溫度、時間下，使偶極子鏈定向排列(按電場方向排列）穩定，導致永久極化，使PVDF薄膜的壓電強度得到提髙。
PVDF薄膜的電暈極化處理工序，可在膜片退火、蒸鍍電極后進行，也可在對PVDF薄膜的拉伸工序中與膜片的拉伸同時進行。拉伸后對膜片的極化處理，延長了生產壓電膜的工藝時間，但是，膜片電暈極化時的膜片被擊穿破損率比較低。采用膜片的拉伸、極化同步進行工序時，壓電膜的生產工藝時間可縮短，但膜被擊穿的可能性要大些，極化時間也受到限制。采用拉伸極化同步進行工序生產壓電薄膜，最高壓電應變常數可達40d33/(1012C/N)o
聚偏氟乙烯薄膜拉伸極化同步進行時的工藝條件
薄膜拉伸局部加熱溫度：60-140攝氏度
薄膜拉伸延長倍數：4倍左右
Mm
拉伸夾頭運行速度：15-50mm/min電暈極化直流電壓：500-5000V/cm拉伸極化同步進行生產時的工藝條件中的加熱溫度，拉伸速度和電暈極化電壓值的選擇，與被拉伸膜的厚度有關；拉伸較薄膜時，采用較小值；拉伸厚膜時，釆用較大值。
電暈極化用高壓電源設備
設備型號：TDM-5/60型直流高壓發生器。
主要技術參數：電源電壓220V,電源頻率50Hz,輸出最髙直流電壓60kV，輸出直流電流5mA，整流方式為單相半波整流。
聚偏氟乙烯薄膜拉伸極化同步進行時應注意事項生產PVDF壓電薄膜，采用拉伸極化同步進行時，除了
應保證薄膜拉伸設備的工作條件要求外，還應注意下列幾點。
①極化用高壓直流電源部分要可靠接地。接線正確，生產前應空載試車。
②操作臺應鋪設絕緣橡膠板，保證操作工的安全。
③操作工應帶手套進行操作。
④拉伸膜工作開始后，電暈極化的升電壓工作要緩慢進行，達到工藝要求電壓后要恒定。工作時間內如需用手調整，應帶絕緣手套。
⑤生產工作環境應干燥，不許有灰塵雜質。
聚偏氟乙烯薄膜的壓電性能與電暈極化電壓、溫度和時間的關系
①當電暈極化時間和加熱溫度固定不變時，PVDF薄膜的壓電性能隨著電暈極化電場的強度（直流電壓）增加而加大。對增強電暈極化場的強度電壓值的選擇，主要由被極化薄膜的厚度來決定：以薄膜不被擊穿為準進行調整直流電壓，較厚的膜取高電壓值，較薄的膜電暈極化，應取較小的電壓值。
②在電暈極化PVDF薄膜時，如果電暈極化的電場強度和極化時間不變，調整電場加熱膜的溫度時，則被極化膜的壓電性能會隨著溫度的增加而提高。溫度的調整變化也與被極化膜的厚度有關，較厚膜極化溫度要高些，較薄的膜被極化時，溫度值取低些。
③在電暈極化電場強度和極化溫度固定不變的情況下，PVDF薄膜的壓電性能隨著電暈極化的時間調整而變化，延長對PVDF膜的電暈極化時，則其壓電性能得到提高，它們是一個正比例關系。但是，當極化時間超過40min時，PVDF膜的壓電性能的增加，就沒有明顯變化了。