PVDF壓電常數(shù)通常用d_ij表示,其中i、j分別代表不同方向。對(duì)于純PVDF,其主要壓電常數(shù)為d11、d12、d31。具體來(lái)說(shuō),d31值約為17 pC/N,這是PVDF最常用壓電系數(shù)。這一數(shù)值表明,于垂直于極化方向施加機(jī)械應(yīng)力時(shí),PVDF會(huì)引發(fā)相應(yīng)電荷密度。另外,d11、d12其他壓電常數(shù)也具有一定數(shù)值,但它們用途場(chǎng)景相對(duì)較少。
PVDF之所以能夠顯現(xiàn)出如此顯著壓電效應(yīng),和其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。PVDF分子鏈由偏二氟乙烯單元構(gòu)成,于特定條件下通過(guò)極化處理后,分子鏈沿某一方向有序排列,從而形成宏觀上壓電特性。這種特性使得PVDF成為一種理想柔性壓電材料,特別適合用于傳感器、執(zhí)行器還有能量收集裝置中。
值得注意是,PVDF壓電性能可以通過(guò)和三氟氯乙烯〔CTFE〕單體共聚進(jìn)一步優(yōu)化。例如,PVDFTrFE共聚物不僅保留了優(yōu)良?jí)弘娦阅埽€改善了耐溫性、機(jī)械強(qiáng)度,使其于高溫環(huán)境下用途更加大量。因此,于選擇PVDF作為壓電材料時(shí),應(yīng)根據(jù)具體用途場(chǎng)景合理選用不同配方產(chǎn)品。
上述概括起來(lái)PVDF憑借其特殊壓電常數(shù)〔如d31 ≈ 17 pC/N〕,于現(xiàn)代科技發(fā)展中扮演著很大角色。隨著研究深入、技術(shù)進(jìn)步,相信未來(lái)PVDF及其相關(guān)復(fù)合材料將于更多行業(yè)顯現(xiàn)其特殊魅力。
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