高分子压电材料((1))

其他压电高分子
• 亚乙烯二氰/醋酸乙烯酯共聚物 • 尼龙-7 ，尼龙-9 ，尼龙-11 • 新的压电材料 将两种单体芳香二胺及二异氰酸酯在真空中蒸发到基板 上，预聚之后在电场下偶极取向，然后聚合为高聚物。
这种方法可以做成各种形状、任意厚度的产品。这 种材料的热稳定性比PVDF好！
压电高分子材料应用 1.电声换能器 利用压电薄膜的横向、纵 向效应，可制成扬声器、 耳机、扩音器、话筒等音 响设备，也可用于弦振动 的测量
３．超声、水声换能器 由于ＰＶＤＦ压电薄膜与水的声阻抗接近，柔韧性好， 能做成大面积薄膜和为数众多的阵列传感点，且成本低，是 制造水声器的理想材料。可用于检测潜艇、鱼群或水下地球 物理探测，也可用于液体和固体中超声波的接受和发射。
图：ＰＶＤＦ压电薄膜传感器
４．医用仪器 • ＰＶＤＦ的声阻抗与人体匹配的很好，可以用来测量人体 的心声、心动、心律、脉搏、体温、ｐＨ值、血压、电流、 呼吸，等一系列数据。目前还可以用来模拟人体皮肤。
高分子压电材料分类
• 天然高分子压电材料 • 合成高分子压电材料 • 复合压电材料
①结晶高分子+压电陶瓷 ②非晶高分子+压电陶瓷
高分子压电材料发展：
1940年，前苏联发现木材具有压电性.之后相继发现苎麻， 丝竹，动物的骨，腱，皮肤，筋肉，头发和血管等都有压 电性 1950年，日本开始研究纤维素和高取向，高结晶度生物体的 压电性
５．其他应用 • 压电高分子材料还可以用于地震监测，大气污染Leabharlann Baidu测，引 爆装置监测，各种机械振动、撞击的监测，干扰装置，信 息传感器，电能能源，助听器，计算机和通信系统中的延 迟线等方面。
压电材料展望：
• 未来电池新概念 边打键盘边人肉发电
利用压电材料的性 质，将动能转化成 电能存储，即让使 用者的点击与滑移 动作转换成电池的 电力
1960年，发现人工合成高聚物的压电性。
1969年极化的聚偏二氟乙烯（PVDF）被发现具有强的压电 性，压电高分子材料开始逐步被推向实用化阶段。
目前已知压电性较强的高分子材料除了PVDF及其共聚物外 还有聚氟乙烯（PVF），聚氯乙烯（PVC），聚-γ-甲基L-谷氨酸酯（PMLG），聚碳酸酯（PC）和尼龙-11等。
高分子驻极体 ——最有实用价值的压电材料
定义：偶极取向可在冷却后被固定，能长期保持极化状态的 聚合物电介质材料
成型方法:
极性高分子（高 温软化后熔融状 态） 高直流 电压 极性高分子材料 被极化
冷却后撤 除电场
驻极体
PVDF——聚偏二氟乙烯 ——优良的高分子压电材料
• 密度为压电陶瓷的1/4，
• 弹性柔顺常数则要比陶瓷大30倍 • 柔软而有耐性，耐冲击，既可以加工成几微米厚 的薄膜，也可弯曲成任何形状，也利于器件小型 化。 • 声阻低，可与液体很好的配合
高分子压电材料
班级： 姓名： 学号：
压 电 显 示 屏
听诊器
生活中随 处可见压电 材料应用
煤气灶压电点火装置
压电效应：
高分子压电材料的优点：
（区别于无机压电材料及热电材料） 柔而韧，可制成大面积薄膜，便于大规模集成化，具有力学 阻抗低，易于与水及人体等声阻抗配合等优越性，比常规 无机压电材料有更为广泛的应用前景。
图：扬声器中运用到压电薄膜
2.双压电晶片
将两片压电薄膜反向黏合起来，当一方拉伸时，另 一方压缩。PVDF双压电晶片比无机双压电晶片产生大得多 的位移量。用PVDF双压电晶片可制成无接点开关、振动传 感器、压电检测器等。在同样应力情况下的输出电压是用锆 钛酸铅Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）制造的传感器的 ７倍左右