柔性聚合物压电驻极体膜
压电驻极体是具有强压电效应的柔性驻极体材料,因其表现出“类铁电性”和,也称为铁电驻极体,是一类新型的人工智能和新能源材料。它的压电性源于双极性空间电荷在聚合物基体上的取向排列,以及材料特殊的微孔结构。压电驻极体膜是具有强压电效应的新型柔性压电功能膜,与传统压电材料的压电效应起源有本质区别。 与压电陶瓷和传统的铁电聚合物(例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物)相比较,压电驻极体具有一些独特的性能:压电驻极体在提高压电活性的同时还拥有聚合物的高柔韧性、薄膜型(厚度可低至40µm)、超轻(体密度可低至330kg/m3)、低成本、低电容率、可大面积成形,以及低声阻抗(0.03MRayl)等特点。经过特殊工艺制备的压电驻极体薄膜的准静态压电系数d33高达1000pC/N,这一数值远远高于PVDF(约25 pC/N)及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此,压电驻极体组合了压电陶瓷和铁电聚合物薄膜各自的优点,在国防、医疗、航空航天、绿色能源(例如宽频带振动能量采集器、生物运动能量采集、海浪发电等)、控制、通讯(例如自供能微型无线传感网络)、智能结构、电声换能器、空气耦合超声换能器等领域有广阔的应用前景。
同济大学
2021-02-01