PVDF压电薄膜的应用.doc

PVDF压电薄膜的应用PVDF压电膜的应用PVDF压电膜的应用相当广泛目前，从医学上使用的精密微细敏感元件到工业上用的各种传感器从军事上应用的声纳到民用的空调器、防盗报警系统等领域,PVDF压电膜都显示出了其优异的性能它可以用于制作超声波探头式诊断仪、血压计、指脉膊传感器及心率计；超声波传感器、压力传感器、机器人的触觉传感器、加速度传感器、称重传感器;水声探测器、声纳器件；扬声器、抗噪声送话器，高保真立体声耳机、空调器；应力、应变计、流量计、用于特殊场合下的触摸开关等.此外PVDF压电膜除了具有较高的压电性外,还显示出热释电性，是一种很好的热电材料，它可以把热能转变为电能可用于防盗、保安报警器、热释电红外传感器、火灾探知器、光反向传感器、红外线扫描器辐射仪、接近传感器等各种测控仪器中,至今为止，上述所叙的许多元器件已经在众多领域开始研制,有些已经进入实际应用阶段,现将有关情况简要说明一下：电声换能器类由于PVDF压电膜具有相当宽的频率领域，从甚低频到千兆赫的工作频率利用这一性能，可制成宽频带扬声器,这种扬声器可在甚低音、甚高音范围内不失真，而且可以消除机械噪声良好的声音效果,其应用必将给我国的电声产业带来一场大的变革，电声产品跨上一个新的台阶。

还可制成微声器、传声器、高保真立体声耳机特别是抗噪声送话器，样品经过几次改进,已经进入开发生产阶段这种送话器用在中，除了通话能被清晰地送出外，其它噪声均被滤掉；用在电视台、电台及记者现场采访、现场录音场合，能排除噪声干扰,声音清晰，达到较理想的录音采访效果水声换能器类PVDF压电膜具有较高的压电系数，优良的阻抗匹配低的声阻抗可保证超声波无损传播，又易于加工成大面积，这些特点用于制造各种类型的水听器将这种水听器用于鱼轮对鱼群的监测，正在待开发之中，此项研究成果也有很大的市场潜力超声换能器类用PVDF压电膜制成超声传感器，应用在5、75、10MHz B超诊断仪的环状及线阵式探头和20～80MHz工业超声检测仪探头上,与通常使用的PZT（压电陶瓷)探头相比在灵敏度和精度上都有较大幅度的提高用该膜制成的医用超声波传感器结构简单，灵敏度高，与人体表面机械阻抗匹配很好，如指脉膊计、血压计、起膊计、心律计、胎儿心音探测器等.上述产品在欧美、日本少数发达地区及国家已经大量使用，目前国内正处于研发阶段机电换能器类在实验中人们发现PVDF压电膜作换能器时，每单位体积的输出功率要比PZT高10倍左右.在电场作用下它所产生的应变比PZT高10倍，这使得它在做机电换能器时也非常有利。

国内许多院校科研所利用这一特性，研制开发应用产品，如：方位探测器、电探百叶窗应力计、应弯计、压电传感器、加速度计、冲击探测器、地下爆破监测仪、机械振动探测器、地震研究用应力波监视仪、手提式检验器等.特别值得一提的是：由于PVDF压电膜具有机械强度高、柔软不脆、耐冲击,不易受水和化学药品污染,易加工等特点,使传感器在家电方面应用更为广泛应用在电冰箱、室内空调机上的传感器就有十几种，如冰箱用显示冰箱状态的传感器，除霜、结霜传感器;保持蔬菜新鲜度的湿度传感器用在空调机上的稳定性好的长寿命湿度传感器；结霜传感器、煤气压力传感器和空气流量传感器等另外利用其热（压)电效应使得家用传感器由过去的展望成为今日的现实如家庭用防灾用传感器和智能传感器前者分两类，一类是检测煤气泄露和火灾前征兆的煤气、温度、烟雾等.二是用于防止强盗入侵的传感器用智能传感器实现家务劳动自动化和省力化.从社会发展趋势看,上述产品的应用将具有相当广泛的前景锦州科信电子材料有限公司·PVDF脉搏传感器，振动传感器·PVDF力敏传感器，振动传感器我公司主要生产30～500μm厚聚偏氟乙烯（PVDF）压电膜及其传感/换能器件到目前为止,世界上只有少数先进国家生产，我司是国内目前唯一一家能生产30～500μm厚聚偏氟乙烯（PVDF）压电膜的单位。

PVDF压电膜是一种新型高分子压电换能材料，它具有独特的介电效应、压电效应、热电效应与传统的压电材料(如陶瓷)相比具有频响宽、动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强度高、声阻抗易匹配等特点，并具有重量轻、柔软不脆、耐冲击、不易受水和化学药品的污染、易制成任意形状的面积不等的片或管状等优势在力学、声学、光学、电子、测量、红外、安全报警、医疗保健、军事、交通、信息工程、办公自动化、海洋开发、地质勘探等技术领域应用十分广泛电极种类：铝PVDF压电膜主要技术性能指标：压电应变常数:d31:17±1　PC/Nd32：5～6 PC/Nd33：21 PC/N         21*10-12次方压电电压常数： g33:200×10—3Vm/N相对介电常数（ε/ε0)：  90(IKHZ）声速(C）：              2000m/s声阻抗：               25～3机电偶合系数（K33）:     10～14%体积电阻率（ρ)：       1013Ω㎝热释电系数(P）：        04×10-8c/cm2K探测灵敏度(4Hz）：     1011　 m.HZ1/2/W表面电阻:             同一电极任意两点间的电阻≤40Ω断裂伸长:                   20～50%杨氏模量：                   2500MPa/psi屈服强度:                   45~55  106N/m2断裂拉伸强度：               35－50MPa/psi密度（ρ)：                   1.78×103㎏/m3泊松比：                     0.35使用温度(T)：          -40～80℃厚度公差：                ±3～±5%（30~500μm）平整度：               中间翘曲度≤1mm电极牢度：             用透明胶条粘贴无脱落现象弹性模量：          2400—2600兆帕  意事项：由于PVDF压电膜基材是高分子的,所以不能直接焊接电极的，可采用其它铆接方法。

 PVDF压电膜使用注意事项贮存和保护：请在干燥、室温下存放，并避免接触具有强腐蚀性的化学剂；整张PVDF薄膜尽量采用适当的夹紧装置使其放平。