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一、PVDF材料的優(yōu)勢(shì) 

PVDF于1944年由DuPont公司研制成功．1960年P(guān)ennwalt公司首先實(shí)現(xiàn)商品化。自從1969年Kawai首次報(bào)道了PVDF具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的強(qiáng)壓電活性及1971年Bergman報(bào)道了其顯著的熱釋電效應(yīng)之后，對(duì)這類鐵電聚合物的研究發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)折。。PVDF具有很強(qiáng)的壓電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng)，也是目前在壓電高

分子材料中研究較為系統(tǒng)、應(yīng)用最廣泛的高聚物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在從1971到1981年的10年間，國(guó)際刊物

上已發(fā)表了1000篇以上的有關(guān)PVDF的論文。40余年來，人們已經(jīng)根據(jù)PVDF及其共聚物的功能特性研制出成百種功能元器件。 

PVDF是一種柔軟的塑性薄膜，由PVDF制得的壓電元件對(duì)濕度、溫度和化學(xué)物質(zhì)高度穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)、失真小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，PVDF的聲阻抗與水相近(PVDF：3．5x106 kg／m2．s．水：1．5×106 kg／m2·s)，能很好地和水聲阻抗匹配，用它做成各種類型的換能器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，而且其厚度共振頻率可以很高，因而可以做成靈敏的寬頻帶水聲換能器。有機(jī)的柔性壓電材料PVDF具有昂貴的晶體與脆性的鐵電陶瓷無法比擬的優(yōu)勢(shì)。 

以PVDF家族為代表的極性聚合物材料在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，如熱釋電傳感器，具有孔洞材料不可替代的應(yīng)用需求。到目前為止，每年仍有相當(dāng)數(shù)量關(guān)于極性聚合物功能特性(壓電、鐵電和熱釋電效應(yīng)等)及其功能應(yīng)用的研究論文發(fā)表。

二、 PVDF材料的不足之處 

1、 眾所周知，在駐極體的發(fā)展過程中，具有鐵電性的半晶態(tài)極性聚合物如PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)

等是公認(rèn)最好的鐵電聚合物材料。然而，如上所述的非極性空間電荷駐極體卻可呈現(xiàn)比久負(fù)盛名的PVDF高得多的壓電活性。 2、 相對(duì)密度和硬度比較大。 

3、 鐵電活性相對(duì)不足，不適合于被用作傳感器或驅(qū)動(dòng)器等功能元器件的芯片材料。 4、 不能形成更多更復(fù)雜的電荷陷阱。 

三、 極化前后ＰＶＤＦ材料的不同特征 

極化前：PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)是極性的非孔洞鐵電聚合物的代表，它們都屬于非孔洞的“實(shí)

心”材料．用作駐極體研究的這類材料幾乎都是透明或半透明的半晶態(tài)聚合物。對(duì)PVDF而言，材料中的層晶被鑲嵌在非晶相中。這類材料可能以幾種晶型存在，且材料的形成和薄膜的制備及極化工藝等因素對(duì)其晶型的形成及相互轉(zhuǎn)化具有重大的影響，如PVDF的五種晶型之間可以通過熱、壓力及不同的極化電場(chǎng)等處理可能實(shí)現(xiàn)相互間的轉(zhuǎn)化。這類材料中存在本征的偶極單元(偶極子／疇結(jié)構(gòu))。其幾何尺度在nm量級(jí)的偶極單元(晶胞)在沒有外電場(chǎng)或約束的情況下呈無序排列狀態(tài)，而使它們問的極性相互抵消，因而材料在宏

觀上沒有表現(xiàn)出極性．

極化后： 

1、極性的非孔洞聚合物中存在的本征偶極單元，在外極化電場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)力作用下實(shí)現(xiàn)沿電場(chǎng)方向的有

序取向，并使得樣品表現(xiàn)出宏觀極化。極化過程中還可能伴隨產(chǎn)生從電極注入的空間電荷．因此這類駐極體材料中不僅存在取向的本征偶極單元，還可能包含有對(duì)其功能特性及其駐極體行為產(chǎn)生重要影響的空間電荷。這類材料的極化強(qiáng)度是取決于在不同極化電場(chǎng)下材料內(nèi)有序取向的偶極子的密度及偶極子沿外電場(chǎng)方向排列的取向度。 

2、對(duì)極性的非孔洞鐵電聚合物，溫度的上升將引起樣品的熱膨脹和厚度增加，因此導(dǎo)致材料內(nèi)取向偶極子密度的下降和電極上感應(yīng)電荷量的減少，其熱釋電系數(shù)內(nèi)為負(fù)值。