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聚丙烯压电驻极体膜的压电和声学性能研究

张欣梧 张晓青

聚丙烯压电驻极体膜的压电和声学性能研究

张欣梧, 张晓青
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  • 以多孔聚丙烯(PP)膜为原材料, 通过压缩气体膨化工艺和电晕极化方法成功制备出PP压电驻极体膜, 并研究了该功能膜的压电和声学性能. 结果表明PP压电驻极体膜厚度方向和横向的杨氏模量分别为1.4和480 MPa, 因此压电系数d33比d31和d32高2个量级以上, d33是该类压电膜压电效应的主要性能指标, 而 d31和d32可以忽略不计. PP压电驻极体膜的准静态压电系数d33在15-35 kPa的压强范围内具有良好的线性度. 在2-300 Hz的测试频率范围内, 300 Hz 下的d33是2 Hz下的81%, 这主要是由PP膜的杨氏模量随频率增大而增强引起的. 在100 Hz-100 kHz 的音频和超声波频率范围内, PP压电驻极体膜具有平坦的频响曲线; 在1 kHz下其开路电压灵敏度和压电系数d33分别为0.85 mV/Pa和164 pC/N.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51173137)和中央高校基本科研业务费(批准号: 同济大学2012)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-08
  • 修回日期:  2013-05-16
  • 刊出日期:  2013-08-05

聚丙烯压电驻极体膜的压电和声学性能研究

  • 1. 同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料及技术重点实验室, 上海 200092
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51173137)和中央高校基本科研业务费(批准号: 同济大学2012)资助的课题.

摘要: 以多孔聚丙烯(PP)膜为原材料, 通过压缩气体膨化工艺和电晕极化方法成功制备出PP压电驻极体膜, 并研究了该功能膜的压电和声学性能. 结果表明PP压电驻极体膜厚度方向和横向的杨氏模量分别为1.4和480 MPa, 因此压电系数d33比d31和d32高2个量级以上, d33是该类压电膜压电效应的主要性能指标, 而 d31和d32可以忽略不计. PP压电驻极体膜的准静态压电系数d33在15-35 kPa的压强范围内具有良好的线性度. 在2-300 Hz的测试频率范围内, 300 Hz 下的d33是2 Hz下的81%, 这主要是由PP膜的杨氏模量随频率增大而增强引起的. 在100 Hz-100 kHz 的音频和超声波频率范围内, PP压电驻极体膜具有平坦的频响曲线; 在1 kHz下其开路电压灵敏度和压电系数d33分别为0.85 mV/Pa和164 pC/N.

English Abstract

参考文献 (20)

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