PVDF的应用范围

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PVDF膜组件技术手册2

PVDF膜组件技术手册2

PVDF膜组件技术手册2 PVDF膜组件技术手册21.引言1.1 背景1.2 目的1.3 适用范围2.PVDF膜组件概述2.1 PVDF膜的特性2.1.1 耐久性2.1.2 抗化学腐蚀性2.1.3 热稳定性2.1.4 低摩擦系数2.2 PVDF膜组件的应用领域2.2.1 水处理2.2.2 生物医药2.2.3 电子设备2.2.4 石油化工3.PVDF膜组件设计与制造3.1 组件材料选择3.1.1 PVDF膜材料3.1.2 辅助材料3.2 组件结构设计3.2.1 膜模块设计3.2.2 连接件设计3.2.3 密封设计3.3 制造工艺3.3.1 膜材料的制备3.3.2 组件的装配过程3.3.3 品控流程4.PVDF膜组件的性能测试与评估 4.1 流量性能测试4.1.1 通水率测试4.1.2 清洗效果测试4.2 分离性能测试4.2.1 过滤效率测试 4.2.2 装载容量测试 4.3 耐久性测试4.3.1 温度循环测试4.3.2 耐化学品测试5.PVDF膜组件的使用与维护5.1 安装指南5.1.1 安装环境要求 5.1.2 安装步骤5.2 使用注意事项5.2.1 正确的操作方法 5.2.2 防护措施5.3 维护保养5.3.1 清洗操作5.3.2 故障排除6.附录6.1 PVDF膜组件规格表6.2 膜组件装配示意图6.3 典型应用案例1.本文档涉及附件:附件1、PVDF膜组件规格表附件2、膜组件装配示意图附件3、典型应用案例2.本文所涉及的法律名词及注释:2.1 PVDF:聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)的缩写,是一种高性能的合成树脂材料。

2.2 耐久性:指材料在长时间使用和各种环境条件下不会出现明显损坏或性能下降的能力。

2.3 抗化学腐蚀性:指材料对化学物质的侵蚀能力,能够稳定地保持材料的性能和外观。

2.4 热稳定性:指材料在高温环境下能够保持结构和性能稳定的能力。

2.5 低摩擦系数:指材料表面的摩擦系数较低,能够减少摩擦损耗和能量消耗。

PVDF的加工改性及应用

PVDF的加工改性及应用
PVDF板材 1.可用于金属反应釜,金属化工容器防腐蚀内衬里 2.玻璃钢反应釜内衬 3.用于搪瓷反应釜裂纹塑衬 4.用于管道防腐蚀内衬 5.实验室防腐蚀桌面 6.半导体行业车间防腐蚀应用
国内最早相关产业是宁波镇海化工防腐 是设备厂的PVDF/FRP管材,宁波北仓化 工泵阀厂的PVDF隔膜阀,产品价格是进 口的一半,使用寿命在20年以上。现今 该产业主要集中在在我国江浙一带,拥 有很大的市场潜力。
二.成型加工
PVDF树脂的熔点 ( 170 ℃)和分解温度 ( 316℃)之间相差较大,热稳定性良好, 便于加工,但应考虑 PVDF树脂熔体导热 性较差、粘度较高且粘度随剪切应力增 加而下降的特点。加工 PVDF树脂时无需 添加润滑剂和稳定剂等助剂,与全氟树 脂不同,加工 PVDF树脂可使用聚氯乙烯 和聚烯烃的加工设备。
PVDF树脂的分散液也可进行喷涂加工。
5.极化
将拉伸过的 PVDF树脂膜的两面用真空 镀膜法蒸镀上 1层金属膜后作为电极, 常用的金属有铝、铜、银,镀层厚度约 为 0. 1μm,再在强直流电场下极化,极 化温度为 80~100 ℃,极化场强度为 500 kV /cm,极化时间为 30~60 min, 即可得到压电性较好的 PVDF膜。
3.PVDF还具有良好的绝缘性,抗辐射性 和阻燃性, PVDF涂料可以作为电子器件 绝缘涂层,核工业的防辐射涂层,阻燃 涂层等。
PVDF在锂电池中的应用
PVDF耐药品性好,电化学稳定性好,室温溶解 于 一甲基毗咯烷酮,在液体型的锂二次电池中, 被用作阳极或阴极的电极活性物质的粘结剂 。
在液体型锂电池中被使用作阳极和阴极间的隔 离物,隔离物的作用是防止电极间的短路,保 持电解液以确保离子传导性,以及异常人电时 断路功能。现在在使用的是聚乙烯和聚丙烯制 的多孔膜,而PVDF也可制成多孔膜,并且稳定 不燃,具有对电解液的亲和性 。

聚偏二氟乙烯pvdf滤膜特性及应用

聚偏二氟乙烯pvdf滤膜特性及应用

聚偏二氟乙烯pvdf滤膜特性及应用聚偏二氟乙烯(PVDF)滤膜是一种由聚偏二氟乙烯制成的薄膜状材料,具有以下特性和应用:1. 高温稳定性:PVDF滤膜在高温环境下依然能保持良好的性能,能够长时间工作在高温条件下,温度范围一般可以达到150以上。

2. 耐腐蚀性:PVDF滤膜对酸、碱和有机溶剂具有良好的耐腐蚀性,能够在酸碱腐蚀性介质中保持较高的过滤效能,并且能够长时间使用而不会发生腐蚀损坏。

3. 高气体透过率:PVDF滤膜具有良好的气体透过性,透气性能高,能够有效地分离和过滤气体颗粒,广泛应用于气体分离和气体净化领域。

4. 优异的机械性能:PVDF滤膜具有优秀的拉伸强度、抗拉伸强度和硬度,能够承受较大的机械载荷,耐磨损。

5. 超滤性能好:PVDF滤膜表面平滑,具有较小的孔径尺寸,能够有效地过滤微小颗粒、胶体等杂质,保持高效过滤效果。

6. 长寿命:PVDF滤膜具有较长的使用寿命,耐久性好,不易老化、变形和破损。

PVDF滤膜的应用领域包括但不限于以下几个方面:1. 生物医药:PVDF滤膜广泛应用于生物医药领域,用于制备细菌、病毒的滤液,以及药物的精密过滤和净化。

其优良的耐腐蚀性和较小的孔径尺寸使得PVDF滤膜能够有效地过滤微生物和细胞等微小颗粒,保持高效、安全的过滤效果。

2. 食品饮料:PVDF滤膜被广泛应用于食品和饮料工业中,用于果汁、乳制品、葡萄酒等液体的过滤和净化,以去除杂质和微生物,保持产品的纯净度和口感。

3. 电子产业:PVDF滤膜被应用于半导体、电子元件的生产工艺中,用于过滤洁净室中的空气和溶剂,以提高产品的质量和可靠性。

4. 环保领域:PVDF滤膜在水处理和废气处理中有着广泛的应用。

在水处理中,PVDF滤膜用于去除水中的微小悬浮物、颜色、异味物质等有害物质,提高水的净化效果;在废气处理中,PVDF滤膜用于去除废气中的颗粒物、有机污染物、二氧化硫等有害物质,净化废气并降低对环境的影响。

总之,聚偏二氟乙烯(PVDF)滤膜以其优异的性能和广泛的应用领域,成为了许多行业中不可或缺的重要材料之一。

PVDF、PES、PS、PVC等超滤膜适用条件

PVDF、PES、PS、PVC等超滤膜适用条件
化学清洗
清洗频率
跨膜压差比初始上升1.0bar(相同温度下),且通过上述反洗或化学分散清洗等方法不能恢复时
化学清洗时间
60~90分钟
化学清洗药剂
酸洗:1~2%柠檬酸或者PH≥2的HCl
碱洗:NaOH(PH≤12)+1%EDTA
或者100ppmNaClO
清洗液温度
10~40℃(较高温度利于提高清洗效率)
酸洗:1~2%柠檬酸或者PH≥2的HCl
碱洗:NaOH(PH≤12)+1%EDTA
或者100ppmNaClO
清洗液温度
10~40℃(较高温度利于提高清洗效率)
PVDF(欧梅塞尔)
超滤膜适用条件(外压式)
pH范围
2~11(清洗时1~12)
最大进水浊度
300 NTU
最大进水压力
6.0 bar
过滤通量范围
100~150 L/m2.h
最大反洗压力
2.5 bar
气擦洗条件
组件最大进气压力
2.5 bar
单支组件进气量
5~12N m3/h
气洗时间
每次30~180秒
气洗频率
每天1~12次
气水混合擦洗进口压力
≤2.0 bar
气源要求
无油压缩空气
分散化学清洗
清洗频率
最少按24小时1次,一般根据试验结果确定
分散化学清洗时间
最大反洗压力
5-20℃,2.0bar;20-40℃,1.5bar
分散化学清洗
清洗频率
12h-24h,一般根据试验结果确定
分散化学清洗时间
5~10分钟(进药40-60s,浸泡5-10min)
化学清洗药剂
酸洗:500ppmHCl,PH=2

PVDF的应用范围

PVDF的应用范围

PVDF的应用范围聚偏氟乙烯PVDF的应用概述PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域。

包括:广泛应用于:化工防腐、电气和电子、半导体、水处理、食品、制药和生物工程、汽车制造、建筑等行业。

常见的PVDF产品包括:。

汽车燃油管和波纹管。

锂离子电池。

建筑防护膜。

排烟管内衬。

太阳能板。

水管接头。

化工防腐管道系统(管道、管件、泵、阀)。

热收缩管。

热交换器。

过滤器。

塔填料。

热电偶。

加热电缆。

建筑隔层内的电缆光缆。

点火器电缆。

半导体行业的槽、管道系统。

芯片承载器。

过滤膜。

钓鱼线首先,因PVDF对氯、溴卤素及卤素化合物有极其优异的抵抗特性,及其良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性,是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。

PVDF在化工防腐蚀方面的应用,有其它氟树脂无可比拟的优点。

同时,聚偏氟乙烯PVDF膜介电常数较高,有优良的耐化学品性、耐溶剂性、抗紫外性、耐辐射性和耐候性,同时在氟树脂中它也具有最高的抗张强度和抗压缩强度以及最出色的加工性能,是膜绝缘材料的不错选择。

另外,聚偏氟乙烯PVDF压电薄膜是一种新型的高分子聚合物型敏感材料,使偏氟乙烯及其共聚物成为目前研究最广泛的铁电聚合物材料,在执行器、传感器、存储器、仿真肌肉及微流控方面具有应用前景。

最后,PVDF是氟碳涂料最主要原料之一,由于PVDF树脂具有超强的耐候性,可在户外长期使用,无需保养,该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等;目前在我国以偏氟乙烯为含氟单体和其他含氟单体共聚的涂料用常温固化型氟碳树脂尚未出现,在这方面具有巨大的发展空间。

另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性,如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料,已经广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。

(1)化工领域:采用模压、挤如、注射成型可加工PVDF衬里或全塑阀门、泵、管道、管件、塔填料及其它制品。

pvdf管道参数

pvdf管道参数

pvdf管道参数PVDF管道参数PVDF管道是一种由聚偏氟乙烯(PVDF)材料制成的管道系统,具有优良的化学稳定性和耐腐蚀性。

在不同的应用领域中,PVDF管道的参数会有所不同,下面将介绍一些常见的PVDF管道参数。

1. 尺寸和厚度:PVDF管道的尺寸和厚度可以根据具体的应用需求进行设计和定制。

一般来说,PVDF管道的尺寸范围从小口径的几毫米到大口径的几米不等。

根据不同的压力要求,PVDF管道的壁厚可以在几毫米到几厘米之间选择。

2. 耐温性能:PVDF管道具有良好的耐温性能,能够在较宽的温度范围内稳定运行。

一般来说,PVDF管道的工作温度范围可以达到-40℃至150℃。

在高温环境下,PVDF管道可以保持其强度和刚度,不会发生软化或变形。

3. 耐腐蚀性:PVDF管道具有优异的耐腐蚀性,可以耐受多种化学物质的腐蚀。

PVDF管道可以用于输送酸、碱、盐和有机溶剂等腐蚀性介质,不会受到腐蚀和损坏。

此外,PVDF管道还具有抗氧化性和抗紫外线性能,适用于户外环境。

4. 机械性能:PVDF管道具有良好的机械性能,具有较高的强度和刚度。

PVDF管道的拉伸强度可以达到60MPa以上,屈服强度可以达到30MPa以上。

此外,PVDF管道还具有较好的抗冲击性和抗疲劳性能,能够承受较大的外力和振动。

5. 导电性:PVDF管道具有较低的导电性,可以有效防止静电积聚和电火花的产生。

PVDF管道还具有良好的绝缘性能,可以在高电压环境下安全运行。

6. 卫生性能:PVDF管道具有良好的卫生性能,不会对输送的液体造成二次污染。

PVDF材料无毒无味,符合食品级和医疗级的要求,可以广泛应用于食品、制药和生物工程等领域。

7. 安装和维护:PVDF管道具有较低的安装和维护成本。

PVDF管道可以采用焊接、螺纹连接和法兰连接等方式进行安装,连接牢固可靠。

在正常使用条件下,PVDF管道不需要特殊的维护,具有较长的使用寿命。

总结起来,PVDF管道具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、耐温性能和机械性能。

建筑塑料管道的各类及应用

建筑塑料管道的各类及应用

建筑塑料管道的各类及应用建筑塑料管道是指用塑料材料制成的管道系统,其种类包括PVC管道、PE管道、PP管道、PB管道、POM-C管道和PVDF管道等。

这些管道在建筑领域中应用广泛,下面就各种塑料管道及其应用做出详细说明。

PVC管道是由聚氯乙烯材料制成的管道系统,具有耐腐蚀、隔热、耐压、阻燃等特性。

它的应用范围非常广泛,包括建筑排水管、供水管、电力电缆保护管、道路交通管道等。

在建筑排水管道中,PVC管道主要用于室外排水管道和一些特殊场合的室内排水管道。

PE管道是由聚乙烯材料制成的管道系统,具有耐高温、高压、耐腐蚀等特性。

它的应用范围也非常广泛,包括城市给水、排水、天然气、石油等输送管道,可以应用于高速公路和轨道交通建设中的各类管道。

在建筑排水管道中,PE管道同样也被广泛应用。

PP管道是由聚丙烯材料制成的管道系统,具有耐腐蚀、耐高温、强度高等特性。

它的应用范围主要是在化工、医药、食品等工业领域的流体输送和固体输送方面,因为其特性且PP管道内部光滑,容易进入其他材料进行表面涂层。

PB管道是由聚丁烯材料和丙烯材料制成的管道系统,具有耐腐蚀、耐高温、强度高、柔软性好等特性。

它的应用范围主要是在暖通空调管道、供水管道和一些特殊的化学工程中。

POM-C管道是由聚甲醛材料制成的管道系统,具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高、耐热性好等特性。

它的应用范围主要是在医疗、器材、仪器和汽车工业中的一些特殊管道。

PVDF管道是由聚偏二氟乙烯材料制成的管道系统,具有耐腐蚀、耐高温、耐热、耐化学侵蚀、机械强度高等特性。

它的应用领域主要是在化工、石油、医药和电子等领域中环保、高纯水、有机溶剂、气体和一些特殊介质传递的管道系统。

总结而言,建筑塑料管道具有防腐蚀、耐高温、耐磨损、加工方便、便于安装等特点,广泛应用于建筑排水管道、工业输送管道、暖通空调管道等领域,它在未来的建设项目中也将发挥越来越大的作用。

pvdf注塑成型工艺

pvdf注塑成型工艺

pvdf注塑成型工艺PVDF注塑成型工艺是一种常见的塑料加工工艺,广泛应用于各个领域。

PVDF,即聚偏氟乙烯,是一种具有优异性能的高分子材料,具有耐腐蚀、耐高温、耐紫外线等特点,因此被广泛应用于化工、电子、航空航天等领域。

PVDF注塑成型是将加热熔融的PVDF材料注入模具中,经冷却凝固后得到所需形状的制品。

该工艺具有以下几个特点。

PVDF注塑成型具有较高的加工精度。

由于PVDF材料具有优异的熔融流动性和热稳定性,注塑成型过程中可以实现较高的注射速度和较小的注塑压力,从而获得较高的加工精度。

PVDF注塑成型工艺适用范围广。

PVDF材料具有优异的耐腐蚀性能和耐高温性能,可在恶劣的工作环境中长期使用。

因此,PVDF注塑制品广泛应用于化工设备、电子元器件、航空航天设备等领域。

PVDF注塑成型工艺可以实现复杂形状的制品。

由于PVDF材料具有良好的流动性,可以通过调整模具结构和注塑工艺参数,实现复杂形状制品的注塑成型。

这为一些特殊要求的产品提供了可能性。

PVDF注塑成型工艺还具有高效、节能的特点。

由于PVDF材料的熔融温度相对较低,注塑成型过程中的加热能量消耗较少,从而实现了能源的节约。

同时,由于PVDF材料的高熔点和优异的热稳定性,注塑成型过程中的冷却时间相对较短,提高了生产效率。

在PVDF注塑成型工艺中,对材料的选择和加工参数的控制十分重要。

PVDF材料的选择要考虑到产品的使用环境和性能要求,以保证制品的质量。

加工参数的控制包括注射速度、注塑温度、注塑压力等,这些参数的合理设置可以影响制品的尺寸精度、表面质量等。

PVDF注塑成型工艺是一种重要的塑料加工工艺,具有较高的加工精度、适用范围广、可以实现复杂形状制品、高效节能等特点。

在实际应用中,需要根据具体要求选择合适的PVDF材料和加工参数,以获得优质的制品。

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PVDF的应用范围聚偏氟乙烯PVDF的应用概述PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域。

包括:广泛应用于:化工防腐、电气和电子、半导体、水处理、食品、制药和生物工程、汽车制造、建筑等行业。

常见的PVDF产品包括:。

汽车燃油管和波纹管。

锂离子电池。

建筑防护膜。

排烟管内衬。

太阳能板。

水管接头。

化工防腐管道系统(管道、管件、泵、阀)。

热收缩管。

热交换器。

过滤器。

塔填料。

热电偶。

加热电缆。

建筑隔层内的电缆光缆。

点火器电缆。

半导体行业的槽、管道系统。

芯片承载器。

过滤膜。

钓鱼线首先,因PVDF对氯、溴卤素及卤素化合物有极其优异的抵抗特性,及其良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性,是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。

PVDF在化工防腐蚀方面的应用,有其它氟树脂无可比拟的优点。

同时,聚偏氟乙烯PVDF膜介电常数较高,有优良的耐化学品性、耐溶剂性、抗紫外性、耐辐射性和耐候性,同时在氟树脂中它也具有最高的抗张强度和抗压缩强度以及最出色的加工性能,是膜绝缘材料的不错选择。

另外,聚偏氟乙烯PVDF压电薄膜是一种新型的高分子聚合物型敏感材料,使偏氟乙烯及其共聚物成为目前研究最广泛的铁电聚合物材料,在执行器、传感器、存储器、仿真肌肉及微流控方面具有应用前景。

最后,PVDF是氟碳涂料最主要原料之一,由于PVDF树脂具有超强的耐候性,可在户外长期使用,无需保养,该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等;目前在我国以偏氟乙烯为含氟单体和其他含氟单体共聚的涂料用常温固化型氟碳树脂尚未出现,在这方面具有巨大的发展空间。

另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性,如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料,已经广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。

(1)化工领域:采用模压、挤如、注射成型可加工PVDF衬里或全塑阀门、泵、管道、管件、塔填料及其它制品。

先进的离子膜烧碱生产装置中使用了大量PVDF阀。

(2)电缆及电子工业:随着国内建筑业的发展,具有阻燃性和低烟性极佳的PVDF电线毫缆成为市场热销产品,目前均从国外进口。

高容量微型电容器采用具有高介电常数的PVDF薄膜成型里现毒独特翁优点、已成爻电子行业中的首选材料。

现已是PVDF压电薄膜制成激光探测器。

(3)涂料及其它:PVDF涂料可用于金属幕墙,使用寿命可达20年。

随着国内建筑业的蓬勃发展,PVDF涂料的市场需要量俱增。

国内有几个雷外独资企业专门营造大跨度厂房,以金属材料为主材的金属结构厂房均采用PVDF涂料作外装潢,其效果很好。

在镀锌钢板、铝板等金属板上以及在塑料、水泥外墙上镀PVDF涂料也很好。

另外,PVDF用于制造光导纤维,以取代进口产品,还用来生产化学稳定性好、树脂机械性好的超滤膜,在西安、海口等城市已应用。

在国外,90%的PVDF用于泵、阀、管道等化工设备,另外10%用于电器和工业热水设备。

在美国,PVDF在化工防腐、电绝缘和建筑涂料用途各占三分之一,近十多年来,美国的PVDF已进入民用建筑电线市场,因此PVDF电线电缆市场增长较快。

日本在涂料、半导体和电池、化工设备、其它方面分别为33%、25%、29%、13%。

由于国外PVDF的树脂品种、品级多,加工技术成熟,应用范围比国内广,特别是在高端领域。

隧着PVDF新产品的不断开发,应用范围逐渐扩大,PVDF在塑料市场中的销售比例约占15%-20%。

3、聚偏氟乙烯PVDF的发展与应用3.1聚偏氟乙烯PVDF在电子电器方面的发展与应用3.1.1聚偏氟乙烯PVDF在超高储能脉冲电容器绝缘膜材料方面的发展与应用超高储能脉冲电容器在军事反恐航天医药等领域具有非常重要的作用,如今国内外面临的核心问题之一就是电容器的绝缘介质材料问题,理论和实验均证明了电容器寿命随储能材料的储能密度的增加而迅速减少,因此实际应用中只能在满足电磁武器寿命要求的前提下,最大限度地提高脉冲电容器的储能密度,而决定膜电容器储能密度高低的关键材料就是膜绝缘材料。

聚偏氟乙烯PVDF膜介电常数较高,有优良的耐化学品性、耐溶剂性、抗紫外性、耐辐射性和耐候性,同时在氟树脂中它也具有最高的抗张强度和抗压缩强度以及最出色的加工性能。

是膜绝缘材料的不错选择,但是聚偏氟乙烯PVDF作为膜电容材料而言,存在介电损耗高放电不彻底的严重缺陷,相应的共聚物则能避免这样的缺陷。

最近十年来,美国宾州州立大学的Zhang等人[1]在开发高K聚偏氟乙烯PVDF系列的聚合物方面成果最为显著。

典型的二元共聚物是聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE)),经过辐照的P(VDF-TrFE)能转化为一个驰豫振荡器铁电材料,居里转换消失,拥有高的介电常数,在室温下高于50。

典型的三元共聚物是聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯代三氟乙烯)(P(VDF-TrFE-CTFE)),该共聚物也拥有高的介电常数,在室温下高于60,而且这个三元共聚物是热塑性树脂,可以通过溶剂重铸或熔融挤出加工成脉冲电容器薄膜。

这些聚合物有很高的介电击穿强度,可达700 V/mm以上,并且具有高能量密度,在实验室规模的小样品测试能达27 J/cm3。

由于高介电击穿强度和高介电常数,SPS 电容器薄膜拥有显著高于商业PP电容器薄膜的能量密度。

目前这类电容器薄膜用熔融挤出和双轴定向拉伸法已进行中试生产,所得到的膜厚在2 mm到10 mm之间。

Zhang等的未来的目标是将包装好的成品电容能达到10 J/cm3的能量密度。

3.1.2聚偏氟乙烯PVDF压电薄膜的发展与应用聚偏氟乙烯PVDF压电薄膜是一种新型的高分子聚合物型敏感材料。

由于 PVDF薄膜具有良好压电性能和机械性能,在很多领域得到了广泛的应用。

下面对其在医学测量、力学测量、能量采集、传感器以及结构模态等方面国内外的最新研究情况进行了详细阐述。

自从发现 PVDF薄膜具有压电特性以来,国际上就对其材料进行深入研究。

目前,在日本、美国、欧洲等国家和地区取得广泛的进展,其产品已经应用在各个领域。

(一)医学测量方面PVDF压电薄膜的出现为医学检查问题的解决提供了一种新的途径。

Javad Da rgahi ( 2007 ) 和Ram in S edaghati ( 2007) 等人[2]利用 PVDF薄膜具有机械柔性的特点, 开发了内窥镜检查用齿形触觉传感器,用于对敏感性组织的力和顺应性进行测量,为医学上敏感组织的力和顺应性测量提供了一种参考方法。

Sam jin Choi ( 2006)和 Zhongwei Jiang (2006) 等人[3]研制了一种新型佩戴式心肺信号传感器设备, 用于检测在家庭环境中, 睡眠时的心肺信号。

传感器设备由一对导电织物薄板和PVDF薄膜组成的传感器用于进行信号采集,并设计了特殊的电路,信号经 USB通信模块与计算机传递信息并进行数据处理分析,结果显示开发的带状传感器系统显示了更大的潜力,有能力代替商业呼吸记录仪和心电图传感器。

(二)触觉测量方面触觉传感器的研究一直是现代自动化机器人研究的重点,最近模拟人手感觉工作的 PVDF触觉传感器已用在机器人研究上。

当 PVDF压电薄膜受力后产生电荷, 按电荷量的大小和分布来判别物体的形状, 能与机器人的抓取系统协调工作[4]。

Yoon J , Yu Kee Ho ( 2001) 等人[5]用 PVDF压电薄膜做成 8 × 8的触觉传感器,测量的信号经过 DSP的数字化处理和滤波处理,信号传输给个人电脑并进行可视化处理,被测量物体的形状和力的分布状况实时由二维或三维图象给出。

(三)力学测量方面由于 PVDF压电薄膜具有很强的压电性能,其压电常数 d比石英高10多倍,压电参数 g的值比 PZT高约 20倍, 在力学测量方面的研究成为基本的方向之一。

如利用 PVDF压电薄膜的电荷输出与应变成正比的特性,它的最直接的应用就是测量结构的应变, Audran P ( 2004 )等人[6]将 4片方型 PVDF压电薄膜片粘贴在梁上, 测量其应变, 并将其转换成结构的声强来作为误差信号, 对梁的振动进行主动控制。

A1V1Shirino ( 2008 ) 和 W1K1S chom brug(2008)等人[7]用 PVDF压电薄膜研制了一种新型价格低廉的压力传感器,用来检测各种气压、液压系统中使用大量的换向阀是否失效的问题,减少了寻找失效阀门增加了修理和维修的费用。

这种传感器不但能检测腐蚀性小的流体,通过选用不同的涂层电极的 PVDF薄膜,还可以对腐蚀性强的强酸强碱性流体进行检测。

(四)能量采集方面能源问题是当前的一个重要课题,现在,人们正在研究利用 PVDF薄膜对各种能量进行采集和转换。

如 Hausler ( 1984 ) 和 S tein(1984)等[8] 利用压电薄膜 PVDF制作的换能器, 将PVDF薄膜植入动物体内,使动物呼吸产生的机械能转换为电能。

多种将环境中的振动能量收集装置正在研发之中。

如收集波能的理念用PVDF薄膜制作换能器,从小溪、河流或者管道的流水中转化为电能,对遥远地区的涓流充电电池进行供电。

通过将压电元件置入鞋跟,将步行的能量进行收集的装置已被开发了。

(五)结构模态测量方面由于 PVDF压电薄膜有其特殊的积分特性,利用 PVDF压电薄膜对结构体的结构模态测量研究也是人们感兴趣的方向之一。

RongliangChen(2004) 和 B or Tsuen Wang ( 2004) 等[9]曾利用方型PVDF 压电薄膜粘贴在悬臂梁和简支板上测量其固有频率、振型和模态阻尼比。

Cuhat D(2001) 和 Davies P ( 2001) 等[10]基于模态测试的原理,使用 PVDF压电薄膜形状传感器来测量弯曲振动梁表面的应变,作为模态滤波器。

以前,对这种类型传感器的研究主要集中于经典边界条件下的均匀结构,现在他们提出了用实验方法设计对任意边界下不均匀欧拉 - 伯努利梁检测的PVDF薄膜形状传感器。

自从上世纪 80年代我国研制 PVDF薄膜以来,我国各大高校和科研院所都展开了 PVDF压电传感器的研究工作。

近年来, 随着国内经济的迅速发展, PVDF薄膜传感器的研究已经取得了突飞猛进的发展,部分研究已经实现产品化。

在结构测量方面,江苏大学的吴锦武和姜哲 (2007)等[11] 利用正弦函数展开来近似固定板振动位移,通过设计特殊形状的 PVDF压电薄膜,使 PVDF输出信号为所需要的振动结构体积位移。

结果表明这种体积位移传感器不仅适用四边简支、四边固定以及介于两者之间的边界条件板结构,而且作为一种误差传感器测量振动结构体积位移也是可行的。

在应力检测方面,重庆大学的刘建胜、王代华 ( 2002)等[12]将PVDF传感器固定于桥索的端部,通过监测应变可得到振动参量,实时监测分布于大桥上的桥索张力变化。

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