三明治型FEP/THV/FEP复合膜驻极体的制备及其性能研究

发布时间：2024-05-11 03:27

　　驻极体由于具有持久稳定的静电场而被人们所关注,并在麦克风等声电传感器件中得到了广泛应用。近年来的研究主要围绕其在微电子机械系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)中的应用,其中驻极体能量收集器或称为驻极体发电机是研究的热点。它是利用驻极体在电极之间产生电位差,通过振动激励使电极之间发生相对位移,实现电荷的流动。人们已经提出许多驻极体能量收集器模型,其功率输出大小与驻极体材料的表面电荷密度成正比,因此寻找具有高表面电荷密度和电荷稳定性的驻极体材料对提高驻极体发电机的输出功率至关重要。本文在综述现有驻极体材料研究现状的基础上,提出了将具有不同介电性能的聚合物复合形成多层膜,利用由此产生的异质界面结构来提高电荷存储密度和电荷稳定性的设想。采用高温熔融复合工艺和热极化及电晕充电方法制备了三明治型FEP/THV/FEP复合膜驻极体,采用表面电位测量方法研究了材料的电荷存储稳定性。本文的主要研究内容和取得的成果如下:1.研究了充电条件对复合膜驻极体电荷存储性能的影响,结果表明:复合膜的表面电位值随热极化温度升高和充电电压的增加而增大,130℃/-3kv条件下...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 驻极体概述
        1.1.1 驻极体材料发展回顾
        1.1.2 驻极体材料基本性质
    1.2 驻极体的主要应用
    1.3 驻极体研究现状
        1.3.1 FEP驻极体研究现状
        1.3.2 复合膜驻极体研究现状
    1.4 论文的研究目的、意义和主要内容
        1.4.1 研究的目的和意义
        1.4.2 主要研究内容
2 驻极体材料的制备以及研究方法
    2.1 材料的制备及其相关性质
        2.1.1 FEP材料
        2.1.2 THV材料
        2.1.3 三明治型FEP/THV/FEP复合膜材料
        2.1.4 样品的预处理
    2.2 驻极体材料的极化方法
        2.2.1 热极化
        2.2.2 电晕放电极化
    2.3 三明治型FEP/THV/FEP复合膜驻极体的性能研究方法
        2.3.1 表面电位的测量
        2.3.2 等温表面电位衰减
        2.3.3 热刺激表面电位稳定性分析
        2.3.4 准静态方法测量压电系数d33
    2.4 本章小结
3 三明治型FEP/THV/FEP复合膜驻极体制备与性能研究
    3.1 热极化充电条件对三明治型复合膜驻极体电荷存储能力的影响
        3.1.1 充电温度对三明治型复合膜驻极体电荷存储能力的影响
        3.1.2 充电电压对三明治型复合膜驻极体电荷存储能力的影响
    3.2 电晕充电电压对三明治型复合膜驻极体电荷存储能力的影响
    3.3 热极化充电与电晕充电的三明治型复合膜驻极体对比与分析
    3.4 三明治型FEP/THV/FEP复合膜驻极体的压电性研究
        3.4.1 压电系数测量结果
        3.4.2 实验结果分析
    3.5 本章小结
4 三明治型FEP/THV/FEP复合膜驻极体电荷稳定性的分析
    4.1 常温存储的三明治型复合膜驻极体的静电场稳定性
    4.2 破坏性实验条件下的三明治型复合膜驻极体的静电场稳定性
        4.2.1 使用酒精处理的三明治复合膜驻极体的表面电位衰减
        4.2.2 使用酒精处理的单一膜驻极体的表面电位衰减
        4.2.3 实验结果与分析
    4.3 使用热刺激表面电位衰减分析三明治型复合膜驻极体
        4.3.1 热刺激的三明治型复合膜驻极体表面电位衰减
        4.3.2 热刺激放电的单一膜驻极体表面电位衰减
        4.3.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
5 电荷存储机制分析
6 结论
致谢
参考文献
附录



本文编号：3969455