ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы изготовления пьезоэлектриков (поляризация) из "Электрические свойства полимеров Издание 3" Контактным способом можно поляризовать как пленку, не имеющую электродов, так и иленку с электродами из алюминия, золота или других металлов, нанесенных на пленку методом термического испарения металлов в вакууме. Электроды в виде слоя металла, нанесенные термическим испарением металла в вакууме с толщиной слоя не более 0,1 мкм, имеют преимущество перед прижимными электродами. Во-первых, устраняется воздушный зазор между поляризуемой пленкой и электродами и, во-вторых, эти электроды не закорачиваются при электрическом пробое пленки. Целесообразно, чтобы электроды имели участки для подсоединения выводов, под которыми нет противолежащего электрода. Геометрия электродов должна обеспечивать отсутствие краевых разрядов. [c.179] Напряженность электрического поля, которая может быть приложена к полимерной пленке, ограничивается электрической прочностью плепок. Из-за наличия дефектных мест в пленке единичные пробои начинаются при напряженности электрического поля значительно меньшей, чем среднее значение электрической прочности, особенно при длительной экспозиции. Поэтому для увеличения напряжепиости электрического поля, которую может выдержать пленка без разрушения, необходимо ограничить ток при пробое. Этого достигают применяя ограничительные сопротивления или прикладывая электрическое иоле к поляризуемой пленке через диэлектрическую прокладку [159], удельное сопротивление которой меньше, чем удельное сопротивление илеики. Недостатком контактного метода поляризации является невозможность поляризации больших кусков пленки. [c.179] Значения os 2ф) характеризуют степень ориентации полярных осей кристаллов в направлении элктрического поля (ф — угол между осью Ь кристаллов Р-формы и направлением электрического поля). [c.180] Полимерные пленки из ПВДФ, полученные экструзией или ориентационной вытяжкой при высокой температуре (423 К), имеют преимущественно кристаллы а-формы, неполярные из-за того, что у каждой пары соседних макромолекул дипольные моменты, перпендикулярные оси макромолекулы, расположены под углом 180 , т. е. антипараллельно. Под воздействием электрического поля постоянного тока с п = 60-ь150 МВ/м [151, 154] за счет поворота макромолекул в кристаллах вокруг оси с (ось с — ось макромолекулы) при сохранении конформации макромолекул и размеров кристаллической ячейки дипольные моменты, перпендикулярные оси с, у соседних молекул становятся параллельными, т. е. кристаллическая ячейка из неполярной а-формы переходит в полярную п-форму. Таким образом, пленки с кристаллами а-формы также могут быть поляризованы [151]. [c.181] При электрических полях еще более высоких Ж 150 МВ/м) происходит переход части кристаллов из а-формы в -форму, сопровождающийся изменением конформации макромолекулы [154]. Для достижения высоких значений пьезомодулей у пленок с кристаллами а-формы необходимы более высокие напряженности электрического поля, чем для пленок с кристаллами -формы. Как видно из рис. 118, для пленки с кристаллами -формы максимальные значения с1з =26 пКл/Н достигаются прн Жп = 115 МВ/м и Гп = 373 К, а для пленки с кристаллами преимущественно а-формы при Гп = 373 К напряженность электрического поля п= 115 МВ/м, по-видимому, недостаточна для получения максимальных значений dsi. [c.181] Поливинилиденфторид при комнатной температуре имеет значительную электрическую проводимость 10- —10- См/м. При повыщении температуры проводимость ПВДФ возрастает. Из-за приэлектродных явлений распределение электрического поля при поляризации может быть неоднородно по толщине образца. Если электрическое поле в процессе поляризации будет неоднородным по толщине образца, то это приведет к неоднородной поляризованности пленки по ее толщине. [c.181] Неоднородностью поляризованности можно управлять не только с помощью напряженности электрического поля, но и создавая градиент температуры по толщине образца пленки. При поляризации в градиенте температур пьезомодуль максимален у слоя, прилегающего к холодному электроду, независимо от того является он анодом или катодом (рис. 119). Это связано с тем, что слой, примыкающий к более холодному электроду, имеет меньшее значение у, соответственно на нем больше напряженность электрического поля в процессе поляризации. Неоднородно поляризованные пленки могут быть использованы вместо биморфов для преобразователей, работающих на изгибной моде колебаний. [c.182] Вернуться к основной статье