PVDF+压电薄膜及其传感器的制备与性能研究

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1、硕士学位论文PVDF压电薄膜及其传感器的制备与性能研究PREPARATIONANDPERFORMANCESTUDYOFPVDFPIEZOELECTRICFILMANDSENSOR朱金海哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：TB381学校代码：10213国际图书分类号：密级：公开工学硕士学位论文PVDF压电薄膜及其传感器的制备与性能研究硕士研究生：朱金海导师：关新春教授申请学位：工学硕士学科、专业：防灾减灾及防护工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2011年6月30日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TB381U.D.C.:D

2、issertationfortheMasterDegreeinEngineeringPREPARATIONANDPERFORMANCESTUDYOFPVDFPIEZOELECTRICFILMANDSENSORCandidate：ZhuJinhaiSupervisor：Prof.GuanXinchunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringDisasterPreventionandSpeciality：MitigationEngineeringUnit：SchoolofCivilEngineeringDateo

3、fDefence：June,30th,2011University：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要聚偏二氟乙烯（PolyvinylideneFluoride，简称PVDF）压电薄膜是一种高分子薄膜，因其具有体积小、质量轻、耐化学腐蚀、柔性和加工性能好、声阻抗低、频响宽、介电强度高、稳定性好等特性，以其为核心的产品被广泛的应用于工业生产和日常生活的多个领域，如日常生活的麦克风、显示器，医学方面的心率测试仪，声学方面的超声显微镜、超声发送及接收器等。鉴于易粘贴于结构表面，对结构的力学性能影响小等优点，P

4、VDF在传感方面有着很大的优势，它可作为智能材料与结构中理想的传感元件。基于PVDF压电薄膜的传感器在结构监测方面有着非常广阔的应用前景。本文研究了PVDF压电薄膜的制备工艺、PVDF传感器的封装工艺及其动态响应特性，主要内容如下：（1）研究了PVDF压电薄膜的溶液流延法制备工艺，重点分析和表征了制备过程中流延温度、拉伸比、极化电压等多种因素对薄膜性能的影响，为制备性能良好的压电薄膜奠定了基础。（2）利用磁控溅射、丝网印刷和手涂三种工艺对PVDF压电薄膜进行了电极涂覆并进行了对比，研究了PVDF压电薄膜的封装工艺，完成了PVDF压电传感器的制作。（3）完成

5、了PVDF传感器的动态循环实验研究，验证了电磁屏蔽的必要性，通过与高精度电阻应变片的测试结果的对比研究了PVDF压电传感器的动态响应特性。关键词：聚偏二氟乙烯（PVDF）；压电薄膜；传感器；溶液流延法。--I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThePolyvinylidenefluoride(PVDF)pizeo-filmisamacromoleculefilm.Duetoitsvirtuesofsmallsize,lightweight,highchemicalcorrosionresistance,flexibilityandprocess

6、ability,widefequencyrange,highdielectricstrengthandstability,PVDFiswidelyappliedforindustrialandcivilianuse.Itiseasilyattachedtothesmartstructuresassensingelementwithlittlestructuralinfluence.ThePVDFSensorhasapromisingapplicationtothestructuralhealthmonitoring.Inthisthesis,thefabr

7、icationofPVDFpizeo-filmandsensorandthedynamicsensingpropertiesofself-madesensorwereinvestigated.Themaincontentsaredetailedasfollows:(1)ThefabricationofPVDFfilm,includingfilmdepositionbysolutioncastmethod,uniaxialstretchingandpolarizationunderhightemperature,wasstudied.Variousfacto

8、rsimpactonthefilmpreparationwerea