PVDF壓電常數通常用d_ij表示,其中i、j分別代表不同方向。對于純PVDF,其主要壓電常數為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。這一數值表明,于垂直于極化方向施加機械應力時(shí),PVDF會(huì )引發(fā)相應電荷密度。另外,d11、d12其他壓電常數也具有一定數值,但它們用途場(chǎng)景相對較少。
PVDF之所以能夠顯現出如此顯著(zhù)壓電效應,和其分子結構密切相關(guān)。PVDF分子鏈由偏二氟乙烯單元構成,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(guān)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)良壓電性能,還改善了耐溫性、機械強度,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),應根據具體用途場(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〔如d31 ≈ 17 pC/N〕,于現代科技發(fā)展中扮演著(zhù)很大角色。隨著(zhù)研究深入、技術(shù)進(jìn)步,相信未來(lái)PVDF及其相關(guān)復合材料將于更多行業(yè)顯現其特殊魅力。
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