聚偏氟乙烯〔Polyvinylidene Fluoride，簡(jiǎn)稱(chēng)PVDF〕是一種具有優(yōu)秀壓電性能材料，其特殊分子結構、物理特性使其于傳感器、換能器還有能量收集行業(yè)得到大量用途。PVDF壓電效應引發(fā)源于其極性晶體結構及電偶極矩變化。
PVDF分子由碳、氫、氟三種原子組成，其主鏈為全氟化結構，側鏈帶有極性基團。于未極化狀態(tài)下，PVDF屬于α晶型，分子排列無(wú)序，整體出現非極性。然而，于高溫下拉伸或施加電場(chǎng)后，PVDF會(huì )轉變?yōu)棣戮?，此時(shí)分子鏈沿某一方向取向排列，形成有序電偶極矩。這種有序排列使得PVDF含了壓電效應基礎條件——當外界機械應力作用于PVDF時(shí)，分子間相對位移會(huì )導致電偶極矩有變化，從而于外電路中引發(fā)電壓；反之，當外加電場(chǎng)時(shí)，PVDF也會(huì )有形變，這就是逆壓電效應。
PVDF壓電特性還和其柔性有關(guān)，它能夠于較大變形范圍內保持穩固壓電輸出，這使得它非常適合用于可穿戴設備、聲學(xué)器件要高靈敏度和柔性場(chǎng)景。另外，PVDF材料還具有優(yōu)良化學(xué)穩固性、耐高低溫性、生物相容性，進(jìn)一步拓寬了其用途行業(yè)。PVDF憑借其特殊壓電性能，成為現代智能材料研究中很大組成部分。
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