聚偏氟乙烯薄膜的极化

 聚偏氟乙烯薄膜的极化
压电材料PVDF薄膜的压电性能，主要取决于分子偶极子所形成的自发极化量值。这个极化量值既与它本身的分子结构有关，又与对其极化的工艺条件（电场强度、温度和时间）有关拉伸后的PVDF薄膜的压电性还很弱，没有应用价值。只有在采用对其极化的工序后，把膜片置于高电压，低电流的针尖电极的电晕放电下，经极化时，电荷在膜上产生一个强电场，在一定的温度、时间下，使偶极子链定向排列(按电场方向排列）稳定，导致永久极化，使PVDF薄膜的压电强度得到提髙。
PVDF薄膜的电晕极化处理工序，可在膜片退火、蒸镀电极后进行，也可在对PVDF薄膜的拉伸工序中与膜片的拉伸同时进行。拉伸后对膜片的极化处理，延长了生产压电膜的工艺时间，但是，膜片电晕极化时的膜片被击穿破损率比较低。采用膜片的拉伸、极化同步进行工序时，压电膜的生产工艺时间可缩短，但膜被击穿的可能性要大些，极化时间也受到限制。采用拉伸极化同步进行工序生产压电薄膜，最高压电应变常数可达40d33/(1012C/N)o
聚偏氟乙烯薄膜拉伸极化同步进行时的工艺条件
薄膜拉伸局部加热温度：60-140摄氏度
薄膜拉伸延长倍数：4倍左右
Mm
拉伸夹头运行速度：15-50mm/min电晕极化直流电压：500-5000V/cm拉伸极化同步进行生产时的工艺条件中的加热温度，拉伸速度和电晕极化电压值的选择，与被拉伸膜的厚度有关；拉伸较薄膜时，采用较小值；拉伸厚膜时，釆用较大值。
电晕极化用高压电源设备
设备型号：TDM-5/60型直流高压发生器。
主要技术参数：电源电压220V,电源频率50Hz,输出最髙直流电压60kV，输出直流电流5mA，整流方式为单相半波整流。
聚偏氟乙烯薄膜拉伸极化同步进行时应注意事项生产PVDF压电薄膜，采用拉伸极化同步进行时，除了
应保证薄膜拉伸设备的工作条件要求外，还应注意下列几点。
①极化用高压直流电源部分要可靠接地。接线正确，生产前应空载试车。
②操作台应铺设绝缘橡胶板，保证操作工的安全。
③操作工应带手套进行操作。
④拉伸膜工作开始后，电晕极化的升电压工作要缓慢进行，达到工艺要求电压后要恒定。工作时间内如需用手调整，应带绝缘手套。
⑤生产工作环境应干燥，不许有灰尘杂质。
聚偏氟乙烯薄膜的压电性能与电晕极化电压、温度和时间的关系
①当电晕极化时间和加热温度固定不变时，PVDF薄膜的压电性能随着电晕极化电场的强度（直流电压）增加而加大。对增强电晕极化场的强度电压值的选择，主要由被极化薄膜的厚度来决定：以薄膜不被击穿为准进行调整直流电压，较厚的膜取高电压值，较薄的膜电晕极化，应取较小的电压值。
②在电晕极化PVDF薄膜时，如果电晕极化的电场强度和极化时间不变，调整电场加热膜的温度时，则被极化膜的压电性能会随着温度的增加而提高。温度的调整变化也与被极化膜的厚度有关，较厚膜极化温度要高些，较薄的膜被极化时，温度值取低些。
③在电晕极化电场强度和极化温度固定不变的情况下，PVDF薄膜的压电性能随着电晕极化的时间调整而变化，延长对PVDF膜的电晕极化时，则其压电性能得到提高，它们是一个正比例关系。但是，当极化时间超过40min时，PVDF膜的压电性能的增加，就没有明显变化了。