新型压电材料
聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)是一种新型高分子压电材料。到目前为止,世界上只有少数先进国家生产,如美国、法国、日本等。陕西华森高科技有限公司以西安交通大学为技术依托,成功的实现了P(VDF-TrFE)压电材料国产化批量生产,是国内唯一生产厂家。P(VDF-TrFE)压电材料具有独特的压电效应、热电效应、介电效应。与传统的压电材料相比具有动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强高、声阻抗易匹配等特点,并具有易制成任意形状及面积不等的片或管等特点。在力学、光学、声学、电子、测量、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广泛使用。如:麦克风、噪声消声麦克风、电话送话器、双压电晶片换能器、耳机、扬声器、加速度器、医用传感器电唱机拾音器、非接触开关、电话盘、打字机及电脑键盘、血压计、光学快门、光纤开关、变焦镜、触觉传感器,显示器、位移传感器、超声发送及接无损检测换能器、成象阵列、水听器、延迟线、光调制器、变焦点换能器、超声显微镜、超声诊断仪,P(VDF-TrFE)薄膜优异的柔韧性和成型性,使其易于应用到许多传感器产品中。
性能及特点:
聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)具有较高的化学稳定性、低吸湿性、高热稳定性、高抗紫外线辐射能力、高耐冲力、耐疲劳能力,化学稳定性比陶瓷高10倍左右,在-40 ~ 80℃以下可以长期使用。P(VDF-TrFE)压电材料质地柔软、重量轻、与水的声阻抗相近,匹配状态好,应有灵敏度高,P(VDF-TrFE)在厚度方向的伸缩振动的谐频率高,可以得到较宽的平坦响应。频响宽度远于普通压电陶瓷换能器、电容值高。P(VDF-TrFE)压电材料优点如下:
l 与传统PVDF压电材料相比优点:易成膜、易极化、成膜厚度范围宽、成本低。
P(VDF-TrFE)厚膜性能参数
性能 |
单位 |
参数 |
备注 |
机械强度 |
MP |
60 |
|
杨氏模量 |
GPa |
2.3 |
|
密度 |
Kg/m3 |
1890 |
|
声阻抗 |
Mray1 |
4.0 |
|
相对介电常数(εr) |
10 |
1KHz |
|
压电常数(d33) |
pC/N |
≤-25 |
|
压电常数(d31) |
pC/N |
≥20 |
|
品质因数(Tanδe) |
0.018 |
||
机电耦合系数(Kt) |
~0.25 |
||
绝缘电阻 |
Ω |
500M |
|
工作温度 |
oC |
-40~80 |