(一) PVDF壓電薄膜/PVDF熱電薄膜 簡介:
聚偏氟乙烯(PVDF)壓電膜是本世紀70年代在日本問世的一種新型高分子壓電材料。到目前為止,世界上只有少數先進國家生產。 它 具有獨特的介電效應、壓電效應、熱電效應。與傳統的壓電材料相比具有頻響寬、動態范圍大、力電轉換靈敏度高、機械性能強度高、聲阻抗易匹配等特點,并具有 重量輕、柔軟不脆、耐沖擊、不易受水和化學藥品的污染、易制成任意形狀及面積不等的片或管等優勢。在力學、聲學、光學、電子、測量、紅外、安全報警、醫療 保健、軍事、交通、信息工程、辦公自動化、海洋開發、地質勘探等技術領域應用十分廣泛。產品主要有銅鎳、銀、鋁三個品種,膜的厚度28—500μm,產品形狀、面積大小,可根據用戶需要確定,是制作改進壓力動態傳感器和超聲、智能探測的新型換能材料。
公司提供28~500μm厚聚偏氟乙烯(PVDF)壓電薄膜及其傳感/換能器件的訂制服務。 說明如下:
(1)鍍銀,鍍銅鎳 PVDF壓電薄膜的標準尺寸有203*280mm和0.4米*1.0米兩種尺寸可以選擇,厚度有28μm,52μm,110μm三種可以選擇。 鍍銀的 規格203*280mm, 厚度28、52、110μm。 價格分別是2.2元, 2.5元, 3.3元/平方厘米。 不含稅的價格。
(2)鍍鋁PVDF壓電薄膜的標準尺寸是200*140mm ,非標尺寸也可以提供,厚度有10μm,30μm,50μm,100μm,200μm,500μm六種厚度可以選擇。價格分別是2.5元, 2.5元,2.5元, 2.5元, 3.5元,5.5元/平方厘米。 不含稅的價格。
PVDF壓電薄膜可產生與動態應力成正比的電壓或電荷。壓電薄膜是一種使能技術,具有較薄的截面,集多用途性、柔性、耐用性和化學惰性于一身,可以承受高達 85°C 的溫度。我們的壓電薄膜可以用作適合高音頻及超聲波范圍的高保真發射器。該薄膜還具有熱電特性,能夠產生大于 8V/°C 的電壓。
溫馨提示:
我公司可為客戶提供做 PVDF壓電薄膜傳感器 用的導電銀膠,以及做電極用的銅芯線導線。
(二)PVDF壓電薄膜性能及特點:
PVDF壓電膜具有較高的化學穩定性、低吸濕性、高熱穩定性、高抗紫外線輻射能力、高耐沖擊、耐疲勞能力,其化學穩定性比陶瓷高10倍,在80℃以下可長期使用。PVDF壓電膜質地柔軟、重量輕,與水的聲阻抗相近,匹配狀態好,應用靈敏度高;PVDF壓電膜在厚度方向的伸縮振動的諧頻率很高,可以得到較寬的平坦響應,頻響寬度遠優于普通壓電陶瓷換能器;電容值高, PVDF壓電膜優點如下:
(1) 良好的工藝性?捎矛F有設備進行加工;
(2) 能制作大面積的敏感元件;
(3) 頻帶響應寬(0~500MHz);
(4) 聲阻抗接近于人體組織和水,所以可用于醫療診斷的敏感裝置結構中;
(5) 具有高沖擊強度(可使用于沖擊波的傳感器中);
(6) 耐腐蝕性(在活性介質中使用時這種性能是必需的);
(7) 相對介電常數較低;相應較高的壓電常數值d33(約比其它壓電材料高一個數量級以上)和熱信號靈敏度(p/ε)值;
(8) 與壓電陶瓷相比有更低的導熱性; 并能制得更薄的薄膜;
(9) 柔軟堅韌(PVDF的柔順系數約為PzT的30倍,并且輕(比重只有PzT的1/4左右); 能制成所需的各種較復雜的形狀(錐形、穹頂形等),可使用在需要具有特殊定向的元件中。
總的來說:PVDF壓電膜比石英、PzT等 具有壓電常數大,頻響寬,機械強度好,耐沖擊,質輕,柔韌,聲阻抗易匹配,易加工成大面積,不易受水和一般化學品的污染、價格便宜等特點。它不僅在許多領 域中可替代壓電陶瓷材料使用,而且還可以應用在壓電陶瓷材料不能使用的場合。因此它是一種極有發展前途的換能性高分子敏感材料。
(三)規格參數:
PVDF壓電膜品種技術規格:
1、感觀要求:
項 目
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指 標
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色澤
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有金屬光澤,基本一致
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包泡、穿孔
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不允許
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劃痕、皺紋
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不允許有明顯劃痕及皺紋(劃痕及皺紋程度見標樣)
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斑點
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距膜面300mm目測,無肉眼可見斑點
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2、規格要求:
項 目
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規 格
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允許公差
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長 度
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≤270
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0~15%
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寬 度
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≤200
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0~15%
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厚 度
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≥0.020≤0.050
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±5%
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≥0.050≤0.100
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±5%
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≥0.100≤0.200
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±5%
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≥0.200≤0.500
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±3.5%
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注:長度、寬度可根據用戶要求調整。
PVDF壓電膜主要技術性能指標:
項 目
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指 標
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壓電常數d33
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18—32 PC/N
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對介電常數ε/ε0
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9—13 (IKHZ)
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聲速с
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2000 m/s
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機電耦合系數к33
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10—14 %
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體積電阻率p
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1013 Ω.cm
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熱釋電系數p
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40 c/cm2.k
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探測靈敏度(4HZ)
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1011 m.HZ1/2/W
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使用溫度T
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-40~80℃
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(四)應用領域:
PVDF壓電膜的用途很廣泛,可制成多種換能器應用于工業生產、醫療行業、日常生活以及軍事領域。具體應用請詳見下表:
類 別
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性 能
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應用范圍
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音頻換能器
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利用PVDF壓電膜的橫向壓電性
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麥克風、噪聲消聲麥克風、電話送話器、雙壓電晶片換能器、耳機、揚聲器、加速度器、醫用傳感器
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機電換能器及器件
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利用PVDF壓電膜的橫向壓電性
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電唱機拾音器、非接觸開關、電話盤、打字機及電腦鍵盤、血壓計、光學快門、光纖開關、變焦鏡、觸覺傳感器,顯示器、位移傳感器
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超聲及水下換能器
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利用PVDF壓電膜的縱向壓電性,室溫下,500MHz以內頻率都可產生有用的信號
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超聲發送及接收器、無損檢測換能器、成象陣列、水聽器、延遲線、光調制器、變焦點換能器、超聲顯微鏡、超聲診斷儀
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紅外及光學器件
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利用PVDF壓電膜的熱電性
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紅外探測器、攝像儀、紅外可見光轉換器、影印機、反向檢出器、激光功率計、火災探測器、防盜報警器
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PVDF壓電薄膜是一種新型高分子壓電換能材料,它具有獨特的介電效應、壓電效應、熱電效應。與傳統的壓電材料(如陶瓷)相 比具有頻響寬、動態范圍大、力電轉換靈敏度高、機械性能強度高、聲阻抗易匹配等特點,并具有重量輕、柔軟不脆、耐沖擊、不易受水和化學藥品的污染、易制成 任意形狀的面積不等的片或管狀等優勢。在力學、聲學、光學、電子、測量、紅外、安全報警、醫療保健、軍事、交通、信息工程、辦公自動化、海洋開發、地質勘 探等技術領域應用十分廣泛。
幾個客戶常見問題的回復如下:
1、我們的鍍鋁壓電薄膜產品是加熱極化的,其他材質薄膜是電暈極化的;
2、在正常狀態下壓電膜的表面應該是沒有電位差的,當其表面受到機械能的作用時,才顯示出壓電性能,“薄膜的兩面電壓極性相反,大小相等” 的提法是不嚴謹的,極性是相反的,產生的電信號應該是一個正弦波。
3、壓電薄膜的兩面電極層可以去掉,對其性能沒有影響(實物如上圖5 中所示) |