陈宝成, 覃 双, 张 旭, 孙 权, 张 鹏

(1.中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江 哈尔滨 150001;2.中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621999)

0 引 言

聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)因其良好的压电特性,具有柔性好、机械强度高、声阻抗易匹配、频响范围宽、能抗化学和油性腐蚀等优良特性,是一种非常常用的压电材料,广泛应用于工业领域中的激光功率计、反射检出器,医疗行业的心率检测器、触觉传感器以及日常生活中的麦克风、火灾探测器、影印机等[1～3],同时热成像仪、延迟线等也均应用广泛[4]。

但目前国内的PVDF压电传感器仅限于实验室阶段,跟国外批量生产的压电材料还有着一定差距。在要求相对苛刻的PVDF压电薄膜传感器更是采用进口PVDF敏感膜片。对PVDF压电薄膜的研究在国际上开始的比较早,国内在这方面的工作开始的比较晚,相关产品标准化和商业化的程度还不高,所以，对PVDF压电薄膜传感器的标准化和规模化成为研究和需要解决的主要问题[5～7]。

本文通过对PVDF薄膜材料的压电特性,传感机理的分析,得出制作传感器的工艺流程,进而对传感器动态性能进行标准化定标具有重要意义,是目前国内对PVDF发展的首要任务。

1 压电特性分析[8]

PVDF薄膜中既有晶区,也有非晶区,迄今为止,人们发现PVDF晶区中至少有5种晶型,其中,β型压电性能最好,因此，本文采用β型晶型制作PVDF压电薄膜。

压电薄膜的压电特性主要取决于以下,2个方面:一是压电薄膜的结晶相本征压电性；二是PVDF压电薄膜的尺寸效应。……