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题名原位高压下聚偏二氟乙烯(PVDF)的结构相变
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作者
张升瀚
李婷
张晓军
陈志强
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机构
深圳市矩阵多元科技有限公司
上海第二工业大学能源与材料学院材料与化工系
北京高压科学研究中心
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出处
《高压物理学报》
北大核心
2026年第2期9-17,共9页
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基金
深圳市科技计划项目(KQTD20190929172532382)
国家自然科学基金委-中国工程物理研究院NSAF联合基金(U1530402)。
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文摘
聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)是一种多用途的半结晶聚合物,具有优异的压电、热释电和介电性能,被广泛应用于传感器、能源设备和生物医学等领域。PVDF的性能受结晶度和多晶结构(α、β、γ、δ、ε)的影响,其中,极性β相比非极性α相具有更优异的机电性能。然而,α相仍然是热力学最稳定和最容易获得的形式。利用原位X射线衍射和傅里叶红外光谱技术,研究了PVDF在高压下的结构演变。在常压条件下,PVDF粉体主要以α相存在,并伴有少量β相。随着压力不断升高(0~20 GPa),α相逐渐减少,新的衍射峰和振动带位移表明发生了α→β和β→γ相变,β相含量显著增加,γ相随之生成。当压力进一步升高至20 GPa以上时,晶格发生严重畸变,晶体长程有序结构被破坏,导致衍射峰展宽并最终非晶化。研究结果揭示了压力诱导下PVDF分子链重排与多晶型转化之间的复杂相互作用,阐明了其高压相变路径与结构演化规律,不仅深化了对PVDF结构-性能关系的理解,也为其在极端环境下的性能调控与高压技术应用提供了理论依据。
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关键词
PVDF
高压
结构相变
原位X射线衍射
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Keywords
PVDF
high pressure
structural phase transition
in-situ X-ray diffraction
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分类号
O521.2
[理学—高压高温物理]
TQ36.2
[化学工程]
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