欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:30099905
大小:25.63 KB
页数:17页
时间:2018-12-26
《压电薄膜材料能用多久》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划压电薄膜材料能用多久 压电薄膜的应用与研究进展 1.压电传感器的原理 压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变时,由于内部电荷的极化现象,会在其表面产生电荷的现象。压电材料可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。 2.压电薄膜传感器 20世纪60年代,美国科学家发现在鲸鱼的骨和腱内,存在着微弱的压电效应,
2、于是开始了对其它有可能具有压电效应的有机材料的研究工作。1969年Kawai发现在极化的含氟聚合物聚偏氟乙烯中有很高的压电能力,其它材料如尼龙和PVC也都具有压电效应,但没有一种能像PVDF及其共聚物一样呈现出那么高的压电效应。 压电薄膜传感器的特点目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 PVDF压电薄
3、膜通常很薄,不但柔软、密度低、灵敏度极好,而且还具有很强的机械韧性,其柔顺性比压电陶瓷高出10倍。可以说是一种柔性、质轻、韧度高的塑料膜,可制成较大面积和多种厚度。它可以直接贴附在机件表面,而不会影响机件的机械运动,非常适用于需要大带宽和高灵敏度的应变传递。作为一种执行器件,聚合物很低的声阻抗,使其可以有效的向空气和其它气体中传送能量。 压电薄膜的压电效应和特性参数 共聚物聚偏氟乙烯是一种经特殊加工后能将动能转化成电能的聚合体材料,具有很高的压电性能。应用此种压电材料制成的传感器,当受到机械冲击或振
4、动时,压电材料原子层的偶极子的排列顺序被打乱,并试图使其恢复原来的状态,这个偶极子被打乱的结果就是一个电子流的形成而产生电荷,这就是PVDF的压电效应。此压电效应是可逆的,它可以把机械能转换为电能,也可以把电能转换为机械能。即当有外载荷施加到传感器上时,就会产生电荷,而当卸去外载荷时,就会产生一个极性相反的信号。它产生的电压可以相当高,但传感器产生的电流却比较小。 传感器作动器 图1压电效应原理图 如图1所示,像“海绵挤水”一样,当压电薄膜受到压力的作用时,其厚度发生变化,并随之产生了相应的电荷,
5、这些电荷在薄膜的上下电极上积聚,从而产生了与作用力大小相对应的电荷;相反,当给压电薄膜接通变化的电压信号,会使得薄膜的上下运动或振动,从而产生作动力或声音。 图2电荷放大器原理图Vp=1/C×d33×Fp(1)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 传感器的压电电荷系数d33即将1N的力垂直作用于传感器
6、工作区上,传感器正负电极输出的电荷量大小。Fp为垂直施加于传感器表面的作用力。 PVDF压电薄膜具有密度低、材质轻、灵敏度高、机械韧性好等特点,可制成多种厚度和较大面积。作为一种传感器它的主要特性参数如下: 频带宽:~109Hz; 动态范围广:10-8~109Psi; 声阻抗低:与水、人体组织和粘胶体系接近; 弹性柔顺性好; 高电压输出:在同样受载条件下,比压电陶瓷高10倍; ,此电场强度大部分陶瓷都退极化; 机械强度高,耐冲击、振动性能好; 稳定性高:耐潮湿、耐多数化学品、耐氧化剂、
7、耐强紫外线和核辐射; 可加工成特定形状; 可以用市售胶粘合。 3.压电薄膜传感器的应用与研究进展 水听器 压电陶瓷制作的水听器存在抗冲击性能较差、较重、声阻抗与水不匹配,用在低频时尺寸非常大等缺点。为很好的解决此类问题,近年来国内外众多企业和科研院所对一种新型的PVDF压电薄膜水听器进行了深入创新。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安
8、保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 目前,通用电气公司正在销售以μm厚PVDF压电薄膜为基片的单膜片水听器,它们能用于医用和NDE换能器1并能进行~50HZ范围内的特性记述和校准。由于这些装置的长期稳定性和可重复性,英国皇家实验室早在5年前就把它们作为对照装置。水听器的这些特性已被利用来开发一种多元式的新型仪器。一种360°水下扫描声纳系统由100个PVDF基片水听器组成,用于水下安全/救援装置。这种装置由Marconi水下系统有限
此文档下载收益归作者所有