PZTPVDF体系压电复合材料的介电和压电性能研究

合集下载

pvdf的有机-无机复合物的压电增强光催化

pvdf的有机-无机复合物的压电增强光催化

PVDF的有机-无机复合物是一种新型的材料,在压电增强光催化领域具有很大的潜力。

下面将从压电材料和光催化材料的基本概念出发,结合有机-无机复合物的特点,探讨PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面的研究现状和发展前景。

一、压电材料和光催化材料的基本概念1. 压电材料的基本概念压电效应是指某些晶体受到外力作用时,内部正负电荷的相对位移,从而在其外表面产生电势差和电场强度的现象。

根据这一原理,可以利用压电材料实现机械能与电能的相互转换,具有很大的应用潜力。

2. 光催化材料的基本概念光催化是指一种在光照条件下,通过固体表面催化剂上吸附的光生活性物质,在光照条件下进行催化反应的一种新型催化技术。

光催化材料具有高效、无废气排放、可再生等优点,被广泛应用于环境净化和能源转换等领域。

二、PVDF的有机-无机复合物的特点1. PVDF的基本特性聚偏氟乙烯(PVDF)是一种重要的压电及压电光催化材料,具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性,可制备成薄膜、纳米线等不同形态的材料。

2. 有机-无机复合物的特点有机-无机复合物是由有机物和无机物在分子或微观尺度上相互作用形成的一种复合材料,具有有机物和无机物的优点相结合,可在压电和光催化等领域发挥协同效应。

三、PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面的研究现状1. 利用PVDF的压电效应增强光催化活性PVDF的压电效应可实现机械能到电能的转化,将外界机械力作用于PVDF复合材料上,产生电场效应,进而影响光催化反应过程的速率和产率。

利用PVDF的压电效应可增强光催化活性。

2. 基于PVDF的压电-光催化复合材料的研究现状目前,研究者们已经成功制备了基于PVDF的压电-光催化复合材料,并进行了相关的性能测试和应用研究。

这些研究成果表明,PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面具有较好的应用前景。

四、PVDF的有机-无机复合物在压电增强光催化方面的发展前景1. 提高光催化活性PVDF的有机-无机复合物可以通过改变复合材料的结构和组分,提高光催化活性,实现对污染物更高效的光催化降解。

pvdf压电系数

pvdf压电系数

pvdf压电系数摘要:1.简介2.pvdf 压电系数的定义和计算方法3.pvdf 压电系数的影响因素4.pvdf 压电系数的应用领域5.我国在pvdf 压电系数研究方面的进展正文:1.简介聚偏二氟乙烯(PVDF)是一种具有良好机械性能和优异化学稳定性的工程塑料。

由于其具有压电性能,即在受到机械应力时会产生电压,因此PVDF 被广泛应用于传感器、换能器、驱动器等领域。

2.pvdf 压电系数的定义和计算方法PVDF 压电系数是描述材料在受到机械应力时产生电压的能力的物理量。

压电系数是一个向量,通常用piezoelectric strain coefficient 表示。

压电系数的计算方法是:在材料的一个方向上施加应力,测量产生的电场强度,然后用应力与电场强度之比来表示压电系数。

3.pvdf 压电系数的影响因素PVDF 压电系数受多种因素影响,如分子结构、结晶度、取向、温度等。

其中,分子结构和结晶度对压电系数的影响尤为显著。

通过改变这些因素,可以调节PVDF 的压电性能,以满足不同应用场景的需求。

4.pvdf 压电系数的应用领域PVDF 压电系数在许多领域都有广泛应用,如能源转换、传感器、超声波、振动控制等。

在能源转换领域,PVDF 压电材料可将机械能转换为电能,实现能量的回收和利用;在传感器领域,PVDF 压电传感器能将物理量(如压力、加速度等)转换为电信号,实现对物理量的检测和测量;在超声波领域,PVDF 压电材料可用于制造超声波换能器,实现声波的发射和接收;在振动控制领域,PVDF 压电驱动器可将电能转换为机械能,实现对结构的振动控制和减振。

5.我国在pvdf 压电系数研究方面的进展近年来,我国在PVDF 压电系数研究方面取得了显著进展。

不仅在理论研究方面有所突破,而且在材料制备和应用方面也取得了重要成果。

目前,我国已能自主生产高分子PVDF 压电材料,并成功应用于多个领域。

第五章 1-3型正交异性压电复合材料性能分析

第五章 1-3型正交异性压电复合材料性能分析

第五章1-3型正交异性压电复合材料性能分析5.1 正交异性压电复合材料的研究进展单一的压电材料由于它是在厚度方向(极化方向)相垂直的电极平面产生电场利用横向压电应变常数在两个非极化方向上产生各向同性的平面驱动应变,因此它具有平面内压电各向同性之特性,用作驱动元件它也不能够在特定的方向产生较强的驱动力。

然而,目前压电复合材料的研究和应用亦仅仅只注重于改善单一压电材料的机械特性以及一些电学参数等方面的工作,而仍然保留着压电材料横观各向同性的特性。

因此,如何利用压电复合材料的设计自由度大的特点,构造出具有压电正交异性之特性的压电复合材料,进而利用这个特性更好地感受智能材料结构内外的各种信息一直是研究的热点。

1991年Smith,Auld,1993年Hagood,Bent,研究了压电纤维复合材料(PFC),它的主要优点是正交异性和各向异性的驱动能量。

1990年Ehlers,Weisshaar对压电各向异性诱导应变的研究,认为有两种各向异性:一是力学/刚度各向异性();二是压电/自由应变各向异性(),1992年他们在经典的存扭转散度和存弯变形曲概念的基础上研究了静态气动弹性形变行为,并且集中研究了在静态空气弹性形变的控制行为适应材料特性参数的函数的可行性,通过使用精确解,各向异性压电导出应变可应用在静态空气弹性形变的控制领域。

1992年Barrett对4种材料—结构系统(PZT、PVDF、PFC以及DAP)进行了研究,从而证实了适应性材料具有不同的作用性能和效力,并且论述了定向粘贴的压电体(DAP)和增强的DAP(EDAP)是正交各向异性的,因而在没有拉伸应变和弯曲应变的情况下,照样能产生剪切应变和扭矩,通过对DAP和EDAP的实验,证实了它们性能比CAP的性能要好得多(扭矩提高了16倍之多),DAP元件被认为是仅具有刚度各向异性,而这一技术仍然仅仅是利用了单一压电陶瓷的横向压电常数,即DAP元件的驱动能力与单一压电陶瓷的驱动能力相当。

聚偏氟乙烯基(PVDF)介电材料的研究进展

聚偏氟乙烯基(PVDF)介电材料的研究进展

山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY・60・2021年第50卷聚偏氟乙烯基(PVDF)介电材料的研究进展邓红,胡飞燕,龙康(江门职业技术学院,广东江门529090)摘要:简要介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)的结构和介电性能,从提高介电常数和力学性能出发,综述了陶瓷填料/聚偏氟乙烯复合材料、导电填料/聚偏氟乙烯复合材料和三元杂化聚偏氟乙烯复合材料介电性能的研究进展,并展望了PVDF应用及研究方向’关键词:聚偏氟乙烯;高介电常数;复合材料中图分类号:TQ325.4文献标识码:A文章编号:1008-021X(2021)03-0060-03Research Progress of Poly(Vinyli/ene Fluori/e)-baseC Dielectric MaterialsDeng Hong,Hu Feiyan,Long Kang(Jiangmen Poeytechnic$Jiangmen529090$China)Abstract:With the advent of the5G era,electronic devices are developing towards miniaturization,multifunction,lightoeight and oeiibieity.ThFeooeF,mateiaeswith high diecteicconstantand eowdiecteiceo s haeFbFcomFthFoocusoothFindustey.ThFsteuctue and diecteicpeopFetisoopoeyeinyeidFnFoeuoeidF(PVDF)wFe beioeyinteoducFd in thispapFe,oeom thFeiwoo impeoeingthFdiecteicconstantand mFchanicaepeopFetisooPVDF,thFeFsFaech peoge s oodiecteicpeopFetisoocFeamics packiny/PVDF,conductive fO/WPVDF and the terna/hybrid polyvinylidene001X1composites were/viewed.The application and eeseaech dieection ooPVDFaeeaesopeospected.Key words:polyvinylidene Ouoride;high dielectriv constant;composite materials5G时代的大幕已经徐徐拉开,世界各国把抢占5G通信技术的至高点作为国家重要发展战略,在关键元器件、上游材料制备和网络部署等方面都积极布局,抢占先机,而应用于5G通信的新材料的发展,必将助力5G通信的蓬勃发展。

PVDF复合材料热电特性的研究的开题报告

PVDF复合材料热电特性的研究的开题报告

ZnO基MWNTs/PVDF复合材料热电特性的研究的开题报告题目:ZnO基MWNTs/PVDF复合材料热电特性的研究一、研究背景和意义:随着全球能源危机的日益加剧,热电材料的研究和应用变得越来越重要。

热电材料具有将热能转化为电能或者将电能转化为热能的能力,因此在节能、环保、新能源等领域具有广泛的应用前景。

ZnO和MWNTs是当前热电材料领域中的研究热点。

ZnO是一种透明导电氧化物材料,具有优异的热电性能,且价格低廉,易于制备。

MWNTs是一种新型碳纳米管材料,具有高导电性、高热导率和优异的力学性能,被广泛应用于纳米材料的研究领域。

本研究将ZnO和MWNTs两种材料组成复合材料,并结合PVDF制备出新型的ZnO基MWNTs/PVDF复合材料。

探究该复合材料的热电性能,以期为热电材料的应用和研究提供新的思路和方法。

二、研究内容和方法:1. 研究ZnO基MWNTs/PVDF复合材料的制备工艺和热电性能。

2. 对复合材料的电学特性和热学特性进行测试和分析,包括电阻率、热导率、Seebeck系数等参数的测定。

3. 采用XRD、SEM、TEM等方法对复合材料的微观结构和形貌进行表征,分析不同复合比例对复合材料性能的影响。

4. 对复合材料的热电性能机理进行探究和分析,研究复合材料的电子传输和热传输机制。

5. 对复合材料的热电性能进行优化和改进,探究材料内部结构和组成对性能的影响,寻求合理的复合比例和制备工艺。

三、预期成果和意义:本研究将通过制备ZnO基MWNTs/PVDF复合材料,并对其热电性能进行测试和分析,探究复合材料的热电传输机制和优化方法,为热电材料的研究和应用提供新的思路和方法。

同时,本研究将对复合材料的制备工艺和性能进行优化,为实现新型高性能热电材料在节能、环保、新能源等领域的应用提供理论和实验基础。

压电复合材料

压电复合材料

压电复合材料摘 要: 从压电材料的压电效应入手, 介绍了压电材料的分类及结构组成。

针对不同压电材料在生产实践中的应用情况, 列出现阶段压电材料的制备技术。

综述了近年来压电材料的研究现状, 并系统介绍了压电材料在各个领域的应用和发展。

关键词:压电材料;压电效应;制备工艺;应用Abstract: This paper begins with the piezoelectric effect and introduces the classification and structure of piezoelectric materials. Considering the application of different piezoelectric materials in the production practice, preparative techniques of piezoelectric material in the current stage are listed. Research actuality of piezoelectric materials is summaried. Application and development of the piezoelectric materials in various Fields are also introduced systematically.Keywords: piezoelectric material; piezoelectric effect; preparative technique; application1.引言自20世纪出现压电材料以来, 因其独特性能,逐渐成为材料领域中的重要组成部分。

随着电子、导航和生物等高技术领域的发展, 人们对压电材料性能的要求越来越高。

目前, 研究和开发压电材料主要是从老材料中发掘新效应, 开拓新应用; 从控制材料组织和结构入手,运用新工艺制备各种新型压电材料。

PVDF+压电薄膜及其传感器的制备与性能研究

硕士学位论文
PVDF 压电薄膜及其传感器的制备 与性能研究
PREPARATION AND PERFORMANCE STUDY OF PVDF PIEZOELECTRIC FILM AND SENSOR
朱金海
哈尔滨工业大学 2011 年 6 月
国内图书分类号: TB381 国际图书分类号:
学校代码: 10213 密级:公开
工学硕士学位论文
PVDF 压电薄膜及其传感器的制备 与性能研究
硕 士 研 究 生: 朱金海 导 申 请 学 师: 关新春 教授 位: 工学硕士
学 科 、 专 业: 防灾减灾及防护工程 所 答 在 辩 单 日 位: 土木工程学院 期: 2011 年 6 月 30 日
授 予 学 位 单 位: 哈尔滨工业大学
Keywords: Polyvinylidene Fluoride (PVDF) , pizeo-film, sensor, solution cast method.
- II -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文


摘 要 ......................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................... II 第 1 章 绪 论 ........................................................................................................ 1 1.1 课题背景 ........................................................................................................ 1 1.2 PVDF压电薄膜概述 ....................................................................................... 1 1.2.1 压电材料和压电效应 .............................................................................. 2 1.2.2 PVDF的晶体结构 .................................................................................... 3 1.3 PVDF压电薄膜的研究现状 ............................................................................ 5 1.3.1 PVDF薄膜的制备及性能研究 ................................................................. 5 1.3.2 PVDF压电薄膜的应用 ............................................................................. 6 1.4 已有的研究中存在的问题 ............................................................................. 9 1.5 论文主要工作内容 ........................................................................................ 9 第 2 章 PVDF压电薄膜的制备 ............................................................................ 10 2.1 引言 .............................................................................................................. 10 2.2 实验材料及设备 .......................................................................................... 10 2.3 PVDF薄膜的流延制备 ................................................................................. 11 2.3.1 制备过程 ............................................................................................... 11 2.3.2 制备影响因素 ....................................................................................... 12 2.4 PVDF薄膜的拉伸 ......................................................................................... 14 2.4.1 拉伸过程 ............................................................................................... 14 2.4.2 拉伸影响因素 ....................................................................................... 14 2.5 PVDF薄膜的极化 ......................................................................................... 18 2.5.1 极化原理 ............................................................................................... 18 2.5.2 热极化法步骤 ....................................................................................... 20 2.5.3 热极化法影响因素 ................................................................................ 21 2.6 PVDF薄膜的表征 ......................................................................................... 25 2.6.1 扫描电子显微镜( SEM) .................................................................... 25 2.6.2 差示扫描量热法( DSC) .................................................................... 27 2.6.3 广角 X-射线衍射测试( XRD) ........................................................... 29 2.6.4 压电性能测试 ....................................................................................... 30 2.6.5 介电性能测试 ....................................................................................... 31 2.7 本章小结 ...................................................................................................... 32

pvdf压电薄膜 横向压电效应 纵向压电效应

pvdf压电薄膜横向压电效应纵向压电效应下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!PVDF压电薄膜的横向压电效应和纵向压电效应引言PVDF(聚偏氟乙烯)压电薄膜是一种在材料科学领域中具有重要应用价值的材料。

复合铁电压电材料的力电性能仿真

(a)
(b)
图14. 不同压强下模拟体系的电滞回线: (a) z 轴方向 1-3 型,(b) x 轴方向 1-3 型
4 实验结果
4.2 缺陷对材料铁电性的影响
在 z 方向 1-3 型模型上引入缺陷后,我们发现电回滞曲线明显改变。
说明“微裂纹”的结构缺陷能够通过改变连通性,从而显著改变材料性能。
(a)
件下的压电、铁电特性。
图8. 1-3 型复合物的示意图: (a) 周期性模拟体系,
(b) 从原始复合材料中选取的中的元胞。
3 实验模型建立
3.1 简单周期性 PZT 模型
制作厚度为 0.015 英寸(约为 4 微米的)的纯 PZT 模型,对模型 z 轴方向施加振幅分别为
Vmax = 400V,600V,1200V 的周期性电场(周期设为 1s)。或者固定电压振幅不变,在 z 轴方向
Multiphysics 软件进行建模与计算。
2.2 模型构建
由于真实材料的微观结构比较复杂且难以进行具体的结构测定,所以我们参考了 Newnham 等人的
工作,按照连通性(1-3, 3-3)的不同简化建模。具体而言,我们制作了不同拓扑结构和材料体积比下
的 PZT-PVDF 二维薄片模型,在 x,y 方向上做周期性边界,测出模型在 z 轴 (法向) 应力、电场条
常规复合压电材料通常等效于 1-3 型的单连通模型,然而该类型材料性能稳定性差,力学上容易
失效,且具有各向异性,因此不能广泛应用。由于渗流效应,两相体积比不同的复合压电材料性能存
在突变 (渗流极限),由 Weber 等人的研究,复合物的电学性能随体积的变化有:
= 0 ( − ) + ( − )
的 1-3 型复合模型,比较两种模型的铁电性和压电性,从而判断材料是否存在各向异性。

《BTONWs-PVDF柔性复合薄膜制备及其压电性能研究》范文

《BTO NWs-PVDF柔性复合薄膜制备及其压电性能研究》篇一BTO NWs-PVDF柔性复合薄膜制备及其压电性能研究一、引言随着科技的不断进步,柔性电子器件在众多领域中得到了广泛的应用。

其中,压电材料作为柔性电子器件的重要组件,其在能量收集、传感器等方面有着巨大的应用潜力。

特别是钙钛矿型钛酸铋锶(BTO)纳米线(NWs)因其优良的压电性能而备受关注。

而聚偏二氟乙烯(PVDF)因其具有良好的柔韧性和可加工性,在制备柔性复合薄膜中常被用作基底材料。

因此,本文旨在研究BTO NWs/PVDF柔性复合薄膜的制备工艺及其压电性能。

二、BTO NWs/PVDF柔性复合薄膜的制备1. 材料与设备实验所使用的BTO NWs、PVDF、有机溶剂、分散剂等材料,以及相关实验设备如磁力搅拌器、烘箱、涂布机等。

2. 制备工艺(1)将BTO NWs与有机溶剂混合,进行磁力搅拌以获得均匀的BTO NWs分散液;(2)将PVDF溶解于有机溶剂中,制备成PVDF溶液;(3)将BTO NWs分散液与PVDF溶液混合,加入适量的分散剂,进行磁力搅拌以获得均匀的混合液;(4)将混合液涂布于基底上,经过烘烤、冷却等工艺,制备出BTO NWs/PVDF柔性复合薄膜。

三、压电性能研究1. 压电性能测试方法采用压电测试仪对BTO NWs/PVDF柔性复合薄膜的压电性能进行测试,包括压电系数、介电常数等参数。

2. 结果与分析(1)通过压电测试,发现BTO NWs/PVDF柔性复合薄膜具有较高的压电系数和介电常数;(2)分析表明,BTO NWs的加入有效地提高了PVDF的压电性能;(3)此外,薄膜的柔韧性良好,可应用于柔性电子器件中。

四、结论本文成功制备了BTO NWs/PVDF柔性复合薄膜,并对其压电性能进行了研究。

实验结果表明,该复合薄膜具有较高的压电系数和介电常数,且具有良好的柔韧性。

BTO NWs的加入有效地提高了PVDF的压电性能,使得该复合薄膜在柔性电子器件中具有广阔的应用前景。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档