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基于印刷工艺的PVDF-TrFE阵列触觉压电传感器基底材料研究
1
作者 张强 魏龙 +3 位作者 过宇航 张宇 熊鹏文 夏长锋 《智能感知工程》 2025年第4期60-67,共8页
基于印刷工艺的传感器制备在提高材料利用率、降低材料损耗率和节约成本方面具有显著优势。然而,现有研究多聚焦于基于敏感材料聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(PVDF-TrFE)的传感器开发,未重点关注基底材料的分析与选择。基于此,以PET、PI和P... 基于印刷工艺的传感器制备在提高材料利用率、降低材料损耗率和节约成本方面具有显著优势。然而,现有研究多聚焦于基于敏感材料聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(PVDF-TrFE)的传感器开发,未重点关注基底材料的分析与选择。基于此,以PET、PI和PDMS三种典型柔性材料为基底,首先,采用COMSOL软件仿真分析不同材料基底的传感器压电响应与压电层的应变特性;其次,采用印刷工艺制备PVDF-TrFE阵列触觉压电传感器;最后,利用PDMS-100纳米摩擦发电机测试平台测试传感器的压电响应,并对比分析以三种不同材料为基底的触觉压电传感器性能,包括灵敏度、响应时间和相邻电极干扰电压。结果表明,以三种不同材料为基底的传感器灵敏度排序为PDMS>PET>PI,响应上升时间排序为PDMS>PET≈PI,相邻电极最大干扰电压排序为PDMS>PET≈PI,该结果为触觉压电传感器基底材料的选择提供了有益参考。 展开更多
关键词 PVDF-trfe阵列 触觉压电传感器 基底材料 PET PI PDMS 印刷工艺
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基于极化波形调控的P(VDF-TrFE)磁电薄膜非易失性存储性能研究
2
作者 张嘉伟 韩涛 +4 位作者 蒙轩 宋宸 秦司晨 Hajjaji Abdelowahed Fouad Belhora 《电力信息与通信技术》 2025年第4期1-8,共8页
数据存储作为电力信息系统的关键构成部分,其高可靠性、快速读写以及强大的兼容性尤为重要。基于多铁性磁电材料自旋电子学特性的非易失性存储器,读写快且存储安全,有望在未来的电力设备中存储设备配置信息与实时数据缓存。然而,利用直... 数据存储作为电力信息系统的关键构成部分,其高可靠性、快速读写以及强大的兼容性尤为重要。基于多铁性磁电材料自旋电子学特性的非易失性存储器,读写快且存储安全,有望在未来的电力设备中存储设备配置信息与实时数据缓存。然而,利用直流电压进行极化处理时,磁电材料呈现出极化程度有限且均匀性不足,致使非易失性存储器的存储效率显著下降。交流电压可有效地驱动材料内部偶极子的定向排列,增强电荷的注入与存储效果,是提升存储器存储效率的有效方法。文章通过电晕极化调控技术,研究了不同电压波形对P(VDF-TrFE)磁电薄膜磁电性能的影响。实验结果表明,电压波形为三角波信号时,P(VDF-TrFE)磁电薄膜的磁电电压系数达37.59 mV/(cm·Oe),较直流和交流信号分别提高了19.5%和9.7%,有效提升了磁电材料的宏观磁电性能。数据存储的发展为数据中心节能与扩容和智能电网设备存储领域提供技术支撑,以提供高效的本地存储,降低运营成本和能耗。 展开更多
关键词 非易失性存储器 数据存储 电晕极化法 P(VDF-trfe)磁电薄膜
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PDA@BCZT/P(VDF-TrFE)压电薄膜的制备及改性
3
作者 李涓 许超群 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第2期219-228,共10页
偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物(P(VDF-TrFE))由于具有低密度、柔性、低阻抗以及生物相容性好等优点,在生物医学、电子器件、能源存储等领域具有广泛应用前景。然而相较于陶瓷压电材料,P(VDF-TrFE)薄膜的极化值小,压电常数也较低。为提高P(... 偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物(P(VDF-TrFE))由于具有低密度、柔性、低阻抗以及生物相容性好等优点,在生物医学、电子器件、能源存储等领域具有广泛应用前景。然而相较于陶瓷压电材料,P(VDF-TrFE)薄膜的极化值小,压电常数也较低。为提高P(VDF-TrFE)的压电性能,需要采用有效途径来提高压电相β相的质量分数以及薄膜结晶度。采用高温固相法在1350℃下烧结获得处于MPB结构的0.4 Ba(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O 30.6(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_(3)(BCZT)陶瓷颗粒,用盐酸多巴胺(PDA)对BCZT进行表面处理后以其为填料与P(VDF-TrFE)共混形成复合薄膜。实验结果表明,经表面处理的PDA@BCZT与P(VDF-TrFE)基质的界面相容性得到了明显改善,复合薄膜的结晶度和压电性能大幅提高。当加入质量分数(湿重)为5%的PDA@BCZT时,复合薄膜的结晶度由未添加时的47.60%提高到59.49%,压电系数(d_(33))由10.2 pC/N提高到19.9 pC/N。将添加质量分数(湿重)为5%的PDA@BCZT复合薄膜制成压电器件,用约5 N的力敲击薄膜器件可以产生20 V左右的电压并成功点亮发光二极管。 展开更多
关键词 PDA@BCZT/P(VDF-trfe) 表面处理 结晶度 压电常数
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基于MoS_(2)改性BaTiO_(3)/P(VDF-TrFE)压电传感器的制备与性能研究
4
作者 王举旗 郝文淇 +3 位作者 闫兆轩 马全斌 冯适 李蕊 《新疆大学学报(自然科学版中英文)》 2025年第6期699-708,共10页
通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的钛酸钡(BTO@PVP)纳米颗粒与二硫化钼(MoS_(2))的协同作用,开发具有增强压电性能的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]基复合材料.X射线衍射(XRD)与透射电镜(TEM)表征证实PVP修饰在保持BTO钙钛矿晶体结构... 通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的钛酸钡(BTO@PVP)纳米颗粒与二硫化钼(MoS_(2))的协同作用,开发具有增强压电性能的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]基复合材料.X射线衍射(XRD)与透射电镜(TEM)表征证实PVP修饰在保持BTO钙钛矿晶体结构(空间群:P4mm)的同时,构建了均匀的聚合物-纳米颗粒界面.静电纺丝制备的BTO@PVP/P(VDF-TrFE)纤维膜呈现高度有序排列结构,其β相含量经傅里叶变换红外光谱(FTIR)定量分析达83.5%.MoS_(2)涂层形成二维导电网络,显著提升电荷传输效率.优化后的MoS_(2)-BTO@PVP/P(VDF-TrFE)传感器在36 N/3 Hz循环载荷下输出电压达4.5 V,较基础材料提升80%.电化学阻抗谱显示器件在100Ω负载下稳定输出1 pW功率,验证了其在低功耗可穿戴设备与物联网系统中的适用性.研究为多尺度界面工程开发高性能压电传感器提供了新策略. 展开更多
关键词 压电传感器 MoS_(2)-BTO@PVP/P(VDF-trfe) 静电纺丝 压电复合材料
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P(VDF-TrFE)铁电膜微观铁电压电特性研究 被引量：4
5
作者 朱国栋 徐敬 +4 位作者 严学俭 李杰 曾志刚 沈淼 张莉 《功能材料与器件学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期269-274,共6页
借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和微观压电铁电测定技术,研究了不同结晶P(VDF-TrFE)铁电膜的微观铁电压电特性。研究表明,非晶态微观蝴蝶洄线的铁电开关过程平缓,矫顽场分布较广且场值较高;与之相比高结晶度薄膜微观蝴蝶洄线呈现... 借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和微观压电铁电测定技术,研究了不同结晶P(VDF-TrFE)铁电膜的微观铁电压电特性。研究表明,非晶态微观蝴蝶洄线的铁电开关过程平缓,矫顽场分布较广且场值较高;与之相比高结晶度薄膜微观蝴蝶洄线呈现陡峭而迅速的铁电开关现象,矫顽场单值且较低。微观压电性的实验表明非晶态压电系数约为-0.15/V,低于晶态的压电系数-0.30/V。 展开更多
关键词 P(VDF-trfe) 压电 铁电 原子力显微镜
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PZT/P(VDF-TrFE)7030 0-3型复合材料的非等温结晶和居里相变行为 被引量：1
6
作者 曾戎 郭建荣 +3 位作者 Bernd Ploss 陈王丽华 蔡忠龙 曾汉民 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第5期613-617,共5页
采用DSC研究了PZT P(VDF TrFE) 70 30复合材料的非等温结晶和居里相变过程 .结果表明 ,PZT粒子对共聚物基体的结晶行为 ,包括结晶温度、结晶速率和结晶度等影响不大 ;然而共聚物的居里相变过程则受到PZT粒子的影响 ,随PZT粒子含量的增... 采用DSC研究了PZT P(VDF TrFE) 70 30复合材料的非等温结晶和居里相变过程 .结果表明 ,PZT粒子对共聚物基体的结晶行为 ,包括结晶温度、结晶速率和结晶度等影响不大 ;然而共聚物的居里相变过程则受到PZT粒子的影响 ,随PZT粒子含量的增大 ,共聚物基体的居里相变热焓与熔体结晶热焓的比值减小 ,而且其中对应从顺电性的高温相 (HT)转变为铁电性的过冷相 (CL)的相变热焓含量减小 ,意味着PZT粒子的存在能够抑制共聚物铁电晶体中旁式构象缺陷的形成 。 展开更多
关键词 VDF/trfe共聚物 PZT粒子 非等温结晶 居里相变 铁电低温相LT 铁电过冷相CL 复合材料 铁电陶瓷
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基于高压静电纺丝法制备的P(VDF-TrFE)/ZnO/GR复合膜压电性能研究 被引量：3
7
作者 骆懿 张家畅 +2 位作者 赵治栋 王金鹏 吴颖 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1352-1358,共7页
提出了一种利用高压静电纺丝法制备P(VDF-TrFE)/ZnO/Graphene(以下简称GR)复合纳米纤维薄膜的方法,并对其压电性能进行了研究。首先,利用扫描电镜(SEM)观测复合薄膜的表面形貌并分析其X射线衍射(XRD)图谱。其次,将薄膜封装为三明治结构... 提出了一种利用高压静电纺丝法制备P(VDF-TrFE)/ZnO/Graphene(以下简称GR)复合纳米纤维薄膜的方法,并对其压电性能进行了研究。首先,利用扫描电镜(SEM)观测复合薄膜的表面形貌并分析其X射线衍射(XRD)图谱。其次,将薄膜封装为三明治结构的压电纳米发电机(PNG)并研究了其压电性能。结果表明,含10%ZnO、0.1%GR的P(VDF-TrFE)/ZnO/GR复合薄膜压电纳米发电机开路输出电压和短路输出电流峰值为12.6 V、7.88μA,约是纯P(VDF-TrFE)薄膜的2.7倍、3.1倍。在激振力大小3.5 N,频率为5 Hz的条件下P(VDF-TrFE)/ZnO/GR压电纳米发电机的最大瞬时输出功率为33.85μW,持续激振21 min后,LTC3588-1毫微功率能量收集电源可以稳定输出3.3 V电压1.5 s。P(VDF-TrFE)/ZnO/GR压电纳米发电机具有良好的压电性能,具有成为自供电设备的潜力。 展开更多
关键词 振动能量收集 P(VDF-trfe) 高压静电纺丝 石墨烯 氧化锌
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LB法制备的P(VDF-TrFE)共聚物薄膜其光学和电学特性研究(英文) 被引量：1
8
作者 王建禄 孟祥建 +4 位作者 高艳卿 黄志明 沈宏 孙璟兰 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期406-409,456,共5页
运用郎缪尔-布尔吉特法在聚酰亚胺衬底上制备聚偏氟乙烯及三氟乙烯（P（VDF-TrFE））共聚物薄膜.不同厚度薄膜的X射线衍射结果表明,薄膜具有良好的结晶特性,取向为（110）.运用波长范围为300-1300nm的椭圆偏振光谱仪对薄膜光学特性进行... 运用郎缪尔-布尔吉特法在聚酰亚胺衬底上制备聚偏氟乙烯及三氟乙烯（P（VDF-TrFE））共聚物薄膜.不同厚度薄膜的X射线衍射结果表明,薄膜具有良好的结晶特性,取向为（110）.运用波长范围为300-1300nm的椭圆偏振光谱仪对薄膜光学特性进行了表征;运用Cauchy模型对不同角度（θ=75°和85°）测得的Ψ和Δ数据进行了拟合.获得了P（VDF-TrFE）薄膜的光学参数n,k,α以及薄膜的厚度.另外对薄膜的铁电性质的测量,其剩余极化达到了6.3μC/cm^2,矫顽电场为100MV/cm.介电测量得到了薄膜两个明显的相变,铁电-介电相变以及β弛豫. 展开更多
关键词 LB技术 P(VDF-trfe)薄膜 椭圆偏振光谱 电学特性
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热处理方式对P(VDF-co-TrFE)压电、介电及铁电性能的影响 被引量：1
9
作者 夏卫民 曹从军 +2 位作者 邢俊红 陈源清 刘芸 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第2期173-177,共5页
采用溶液流延法制备了铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-co-TrFE))厚膜,用X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(DSC)确定了聚合物晶型,并用偏光显微镜(POM)比较了不同热处理后聚合物的结晶形态。在此基础上,用热极化方式处理了P(VDF-co-Tr... 采用溶液流延法制备了铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-co-TrFE))厚膜,用X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(DSC)确定了聚合物晶型,并用偏光显微镜(POM)比较了不同热处理后聚合物的结晶形态。在此基础上,用热极化方式处理了P(VDF-co-TrFE),使该材料的压电系数(d33)提高到-22 pC/N,并比较了不同极化电场下三种热处理聚合物的压电性能。然后用介电测试系统表征了退火处理后不同d33P(VDF-co-TrFE)样品的介电性能,结果表明高压电性会降低此类材料的介电常数。最后通过铁电测试系统解释了P(VDF-co-TrFE)偶极子转向对材料极化强度的影响,阐明了其压电性的来源和影响机理。研究结果表明,通过物理方式改善聚合物的结晶性能,可提高材料剩余极化强度,并可获得高压电性能聚合物厚膜。 展开更多
关键词 P(VDF-co-trfe) 晶态结构 压电 介电 铁电
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巨电致伸缩共聚物P(VDF-TrFE)超声传感器的研制 被引量：1
10
作者 国世上 李伟平 +1 位作者 孙成亮 赵兴中 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第2期241-244,223,共5页
设计制作了以电子辐照的共聚物P(VDF TrFE)为工作单元的巨电致伸缩超声传感器 ,通过去耦合电路的保护 ,测试了不同偏置电压下近场和远场的响应频率和带宽 ,分析了诱导压电常数随外电场的变化 ,合理的解释了正负偏压下的波形翻转现象。... 设计制作了以电子辐照的共聚物P(VDF TrFE)为工作单元的巨电致伸缩超声传感器 ,通过去耦合电路的保护 ,测试了不同偏置电压下近场和远场的响应频率和带宽 ,分析了诱导压电常数随外电场的变化 ,合理的解释了正负偏压下的波形翻转现象。这样就把电子辐照P(VDF TrFE)共聚物材料的应用频率范围提高到超声领域 ,为进一步研制相关巨电致伸缩超声传感器提供了参考。 展开更多
关键词 铁电共聚物P(VDF-trfe) 超声传感器 巨电致伸缩
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一种基于高压静电纺丝工艺制备的P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器及其在睡眠监测中的应用 被引量：1
11
作者 骆懿 王东祥 +2 位作者 赵治栋 王金鹏 吴颖 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期345-352,共8页
针对日常睡眠监测的需求,提出一种基于高压静电纺丝工艺制备的P(VDF-TrFE)/锆钛酸铅(PZT)压电传感器并对其性能进行了研究。首先,介绍了P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器的制作及封装流程。其次对其灵敏度,频率响应特性,瞬时响应和稳定性等进... 针对日常睡眠监测的需求,提出一种基于高压静电纺丝工艺制备的P(VDF-TrFE)/锆钛酸铅(PZT)压电传感器并对其性能进行了研究。首先,介绍了P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器的制作及封装流程。其次对其灵敏度,频率响应特性,瞬时响应和稳定性等进行了测试。结果表明,该传感器不仅具有良好的微观外貌形态,且相比于纯P(VDF-TrFE)压电传感器0.73 V/N的灵敏度,制备的含30%PZT的P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器灵敏度是纯P(VDF-TrFE)压电传感器的2.5倍,达到了1.78 V/N。此外在低频下能够保持稳定压电输出且具备2 ms较快的响应时间。最后采用自制的P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器测量人体心冲击信号,并通过支持向量机(SVM)训练睡眠分期模型实现了对睡眠质量的监测,四分类模型平均准确率达到72.5%,为可穿戴睡眠监测传感器的选择提供了参考。 展开更多
关键词 压电传感器 P(VDF-trfe) 高压静电纺丝 PZT 睡眠监测
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基于静电纺丝法制备P(VDF-TRFE)/石墨烯(GR)薄膜的柔性复合压电纳米发电机 被引量：5
12
作者 骆懿 廖家明 +1 位作者 于洋 吴颖 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期200-206,共7页
提出了一种利用静电纺丝工艺制备P(VDF-TRFE)/石墨烯(Graphene,以下简称GR)复合纳米纤维薄膜的方法并对其压电性能进行了研究。首先,以复合薄膜为功能层设计并制备了柔性压电纳米发电机。使用扫描电镜(SEM)表征了复合纤维薄膜表面的微... 提出了一种利用静电纺丝工艺制备P(VDF-TRFE)/石墨烯(Graphene,以下简称GR)复合纳米纤维薄膜的方法并对其压电性能进行了研究。首先,以复合薄膜为功能层设计并制备了柔性压电纳米发电机。使用扫描电镜(SEM)表征了复合纤维薄膜表面的微观形貌。其次,对各纳米发电机样品进行了压电响应对比实验,含0.2%石墨烯的P(VDF-TRFE)/GR纳米发电机的开路输出电压、短路输出电流峰值分别为12.3 V、1.41 μA,比纯P(VDF-TRFE)样品分别增加了大约2.0倍、2.2倍。此外,通过理论分析和周期激振测试探究了纳米发电机电响应输出的影响因素和规律,证实在激振器驱动信号150 mV^300 mV振幅、10 Hz^30 Hz频率的范围内,其开路输出电压随着其振幅和振动频率增大而增大,电容充电效率随其振幅增大而增大。 展开更多
关键词 振动能量收集 P(VDF-trfe) 静电纺丝 石墨烯 纳米发电机
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基于BiCl_(3)/P(VDF-TrFE)膜的柔性压力传感器设计及其在力感知键盘中的应用 被引量：1
13
作者 骆懿 廖海 +2 位作者 赵治栋 王金鹏 吴颖 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5750-5759,共10页
静电纺丝法制备有机压电传感器较传统压力传感器具有更好的柔韧性、轻质且透气,在可穿戴传感器研究领域中备受关注。本文提出了一种以静电纺丝工艺制备氯化铋/聚偏氟乙烯-三氟乙烯(BiCl_(3)/P(VDFTrFE))复合膜的方法,并以该复合膜为功能... 静电纺丝法制备有机压电传感器较传统压力传感器具有更好的柔韧性、轻质且透气,在可穿戴传感器研究领域中备受关注。本文提出了一种以静电纺丝工艺制备氯化铋/聚偏氟乙烯-三氟乙烯(BiCl_(3)/P(VDFTrFE))复合膜的方法,并以该复合膜为功能层,设计并制备了柔性压电传感器。一定含量BiCl_(3)加入后,扫描电子显微镜分析结果表明纤维平均直径从619 nm增至1158 nm,且表面更趋光滑,XRD结果证实复合膜的β相含量得到了明显提高。压电响应测试结果显示,BiCl_(3)含量为2wt%的P(VDF-TrFE)复合膜开路峰峰值电压和短路电流分别为16.8 V、164 nA,相比纯P(VDF-TrFE)压电薄膜有明显提升,是其2.15倍和2.24倍。压力感知实验显示,在1.28 N的按压力以下,具有较好的线性输出特性,并展现了良好的稳定性和重现性。利用该薄膜设计了柔性可穿戴力感知键盘,该键盘能采集用户的按压力度和持续时间,为柔性键盘等智能织物等相关应用提供了参考。 展开更多
关键词 P(VDF-trfe) 高压静电纺丝 BiCl_(3) 力感知键盘 柔性传感器
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铁电共聚物P(VDF-TrFE)介电特性研究 被引量：1
14
作者 乐望民 唐一文 +1 位作者 汪大海 赵兴中 《武汉大学学报（自然科学版）》 CSCD 2000年第3期339-342,共4页
利用最小二乘法 ,对辐照改性后 P(VDF- Tr FE)薄膜试样的介电常数谱进行 V- F关系模拟 ,得出该材料具有与自旋玻璃体系及弛豫铁电体类似的性质 .同时研究了其冻结温度随加工和辐照条件变化的规律 .研究结果表明 ,通过适当选择加工和辐... 利用最小二乘法 ,对辐照改性后 P(VDF- Tr FE)薄膜试样的介电常数谱进行 V- F关系模拟 ,得出该材料具有与自旋玻璃体系及弛豫铁电体类似的性质 .同时研究了其冻结温度随加工和辐照条件变化的规律 .研究结果表明 ,通过适当选择加工和辐照条件 。 展开更多
关键词 P(VDF-trfe) 辐照改性 铁电共聚物 介电特性
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自支撑P(VDF-TrFE)红外探测器（英文）
15
作者 田莉 孙璟兰 +2 位作者 王建禄 孟祥建 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期654-657,共4页
制备了具有自支撑绝热结构的Al/P(VDF-TrFE)/NiCr红外探测器单元,其中NiCr半透明膜作为探测器的上电极和吸收层.实验结果表明:P(VDF-TrFE)薄膜具有很好的铁电性和热释电性,其铁电剩余极化强度和热释电系数分别为7.1μC/cm^2和27μC/m^2K... 制备了具有自支撑绝热结构的Al/P(VDF-TrFE)/NiCr红外探测器单元,其中NiCr半透明膜作为探测器的上电极和吸收层.实验结果表明:P(VDF-TrFE)薄膜具有很好的铁电性和热释电性,其铁电剩余极化强度和热释电系数分别为7.1μC/cm^2和27μC/m^2K;探测器单元在10 Hz工作频率下对黑体温度500 K的辐射源的电压响应率和探测率分别为1500 V/W和5×10~7 cmHz^(1/2)W^(-1);通过对电压响应率随频率变化的实验数据进行拟合,得到探测器单位面积的热导和吸收率分别为2.5×10^(-3) W/cm^2K和0.1;利用P(VDF-TrFE)探测器单元可对目标物体实现热成像. 展开更多
关键词 P(VDF-trfe)薄膜 电压响应率 红外探测器
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有机铁电P(VDF-TrFE)膜的铁电开关特性
16
作者 朱国栋 徐敬 +1 位作者 曾志刚 张莉 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期597-601,共5页
借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和微观压电铁电测定技术,研究了有机铁电P(VDF-TrFE)膜的微观铁电开关特性．结果表明,当激励电压的峰值高于材料矫顽电压时,观测到双峰振动现象,双峰振动的出现源自于铁电开关过程；当激励电压幅值... 借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和微观压电铁电测定技术,研究了有机铁电P(VDF-TrFE)膜的微观铁电开关特性．结果表明,当激励电压的峰值高于材料矫顽电压时,观测到双峰振动现象,双峰振动的出现源自于铁电开关过程；当激励电压幅值略高于材料矫顽电压时,探测到振动双峰的发展过程和局域蝴蝶洄线的不对称生长,蝴蝶洄线左翼的生长速度明显滞后于右翼．当极化时间足够长时,两翼的生长达到饱和,呈现出对称结构．电极结构的不对称性(金、铝电极)导致陷阱电荷注入铁电膜内部的速率不同,从而产生不对称的蝴蝶洄线生长过程．空间电荷在有机聚合物铁电性形成过程中有重要的贡献． 展开更多
关键词 有机高分子材料 P(VDF-trfe) 铁电 原子力显微镜 电极效应
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基于静电纺P(VDF-TrFE)/BaTiO_(3)压电复合薄膜的制备及其性能
17
作者 骆懿 孙玥 +2 位作者 赵治栋 王金鹏 吴颖 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期971-979,共9页
为了探究压电纳米发电机在给电子设备供电领域的应用潜力,提出一种在湿度变化的条件下通过静电纺丝法制备聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))/钛酸钡(BaTiO_(3))复合纳米压电薄膜的方法。利用扫描电镜、X射线衍射仪对压电薄膜进行表征... 为了探究压电纳米发电机在给电子设备供电领域的应用潜力,提出一种在湿度变化的条件下通过静电纺丝法制备聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))/钛酸钡(BaTiO_(3))复合纳米压电薄膜的方法。利用扫描电镜、X射线衍射仪对压电薄膜进行表征,并以薄膜为基材制备纳米发电机,利用激振设备对其压电性能进行评估。激振实验表明,当纺丝环境相对湿度为65%时,由P(VDF-TrFE)质量分数为10%、BaTiO_(3)质量分数为1%的纺丝液制备的复合薄膜纳米发电机的压电响应输出最高,相较纯P(VDF-TrFE)提高了约2.0倍。实验表明,该纳米发电机可从日常运动中收集能量并为单片机供电,因此其在给低功耗电子设备供电领域具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 静电纺丝 P(VDF-trfe) 纳米发电机 压电性能
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陶瓷/VDF—TrFE 0-3型铁电复合物的三阶非线性介电系数
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作者 张兴元 陈王丽华 蔡忠龙 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2000年第2期249-256,共8页
在自建的非线性介电测试装置上测得了ＰＴ、ＢＴ、ＰＺＴ和ＶＤＦ—ＴｒＦＥ共聚物形成的０—３ 型铁电复合物厚片的三阶非线性介电系数ε_３．研究发现，三种复合物的ε_３都随陶瓷组分含量的上 升而增大．测试场强升高，测得的ε_３... 在自建的非线性介电测试装置上测得了ＰＴ、ＢＴ、ＰＺＴ和ＶＤＦ—ＴｒＦＥ共聚物形成的０—３ 型铁电复合物厚片的三阶非线性介电系数ε_３．研究发现，三种复合物的ε_３都随陶瓷组分含量的上 升而增大．测试场强升高，测得的ε_３值减小，但对高陶瓷含量（φ＞０．４）的ＢＴ／ ＶＤＦ－ＴｒＦＥ和 ＰＺＴ／ＶＤＦ－ＴｒＦＥ复合物则在６ＭＶ／ｍ场强下出现极小值．二相都被预极化的复合物小于仅陶瓷相 被预极化的ε_３值．ＰＺＴ／ ＶＤＦ－ＴｒＦＥ复合物的温度依赖关系显示了与（一阶）介电系数类似的表观 热滞后现象．高ＰＺＴ含量的复合物在相变区出现较大的ε_３值． 展开更多
关键词 VDF-trfe共聚物 铁电复合物 三阶非线性介电系数
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P(VDF-TrFE)纳米纤维薄膜的柔性压力传感器 被引量：8
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作者 任广义 蔡凡一 +1 位作者 郑建明 徐春叶 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期109-113,共5页
采用静电纺丝方法制备了不同含量的偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物(P(VDF-TrFE))纳米纤维薄膜。通过P(VDF-TrFE)纳米纤维薄膜和柔性电极的结合,设计制作了一种针对医疗和服饰等领域应用的新型柔性压力传感器。利用扫描电镜和X射线衍射分析... 采用静电纺丝方法制备了不同含量的偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物(P(VDF-TrFE))纳米纤维薄膜。通过P(VDF-TrFE)纳米纤维薄膜和柔性电极的结合,设计制作了一种针对医疗和服饰等领域应用的新型柔性压力传感器。利用扫描电镜和X射线衍射分析的方法分别对P(VDF-TrFE)纳米纤维的形貌和晶体结构进行了表征,并通过自制的测试系统获得了柔性压力传感器的灵敏度。结果表明:静电纺丝得到的纳米纤维具有较高的结晶度和β相结晶含量,其中P(VDF-TrFE)(n(VDF)/n(TrFE)=77/23)纳米纤维的β相结晶含量达到了51.3%,同时这种纳米纤维薄膜具有柔软、透气和生物相容性好等优点;基于电纺纳米纤维的柔性压力传感器具有良好的响应性能。P(VDF-TrFE)(n(VDF)/n(TrFE)=77/23)压力传感器具有最高为60.5mV/N的灵敏度,接近于其塑性薄膜传感器,但塑性薄膜传感器的柔软性和透气性较差。 展开更多
关键词 P(VDF-trfe) 纳米纤维 压电材料 柔性压力传感器
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基于PVDF-TrFE薄膜的柔性压电纳米发电机 被引量：3
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作者 皮朝阳 张敬维 +1 位作者 文宸宇 吴东平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期930-935,共6页
实验制备的柔性压电纳米发电机用旋涂得到的PVDF-Tr FE薄膜作为有源层来实现机电转换。纳米发电机的有源层PVDF-Tr FE薄膜在外加电场和温度场下被极化。在极化过程中,PVDF-Tr FE薄膜的部分顺电相(α相)转变成铁电相或压电相(β相)。纳... 实验制备的柔性压电纳米发电机用旋涂得到的PVDF-Tr FE薄膜作为有源层来实现机电转换。纳米发电机的有源层PVDF-Tr FE薄膜在外加电场和温度场下被极化。在极化过程中,PVDF-Tr FE薄膜的部分顺电相(α相)转变成铁电相或压电相(β相)。纳米发电机上下电极间的电压分布经过Comsol Multiphysics的数值分析,发现其垂直于PVDF-Tr FE薄膜方向。纳米发电机产生的峰值开路输出电压值VOC为7 V,短路输出电流密度ISC/AE为0.53μA/cm2。实验发现纳米发电机的短路输出电流ISC与有效工作面积间AE近似有线性关系,而物理模型计算得到的ISC也揭示了ISC和AE两者间的线性关系,实验结果验证了物理模型计算结果的准确性。因此,增加纳米发电机的有效工作面积AE可以增强其短路输出电流和输出功率。 展开更多
关键词 自供能 PVDF—trfe 纳米发电机 柔性 压电
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