ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические свойства поляризованной поливинилиденфторидной пленки из "Электрические свойства полимеров Издание 3" Деполяризацию пленки можно проводить различными методами. Поляризованная пленка может быть полностью деполяризована, если на нее подать достаточно большое электрическое поле переменного тока. Например, одноосно-ориентированная поляризованная пленка полностью деполяризуется при приложении к ней электрического поля частотой 50 Гц и 8— = 90 МВ/м. [c.182] Деполяризация и переполяризация пленки могут быть осуществлены постоянным электрическим полем. Это видно из рис. 120 [151]. Если акс С 40 МВ/м, то остаточное значение ец при 8 = 0 после изменения (0- Гмакс- -0) близко к нулю. [c.182] При увеличении макс начинают появляться петли гистерезиса. [c.183] Гистерезисные петли 631—8 были получены в интервале температур от 173 до 373 К. Коэрцитивное поле 8к уменьшалось при повышении температуры. Аналогичные петли гистерезиса были получены на зависимости вектора индукции О от 8 при циклическом изменении 8. Остаточное значение О при ё = 0 равно остаточной иоляризованности Р . [c.183] Время переполяризации уменьшается с ростом температуры и напряженности электрического поля [166]. [c.183] Пьезоэлектрические модули сильно зависят от условий поляризации, кристаллической структуры и степени ориентации. [c.184] Как видно из схемы, наиболее устойчива а-форма. Отжиг при атмосферном давлении приводит к переходу всех кристаллических форм в а-форму. Пленки, получаемые промышленным методом, состоят из смеси кристаллических а- и Э-форм. В экструзионных и двухосно-ориентированных пленках (последние изготавливают методом экструзии с раздувом) превалирует а-форма кристаллов в одноосно-ориентированных пленках, получаемых вытяжкой в направлении экструзии при 323—373 К, преобладает Р-форма. Пленки с кристаллами у-формы можно приготовить выпариванием раствора ПВДФ в ди-метилсульфоксиде или охлаждением расплава при высоких давлениях (порядка 400 МПа). [c.184] Значения пьезомодулей, вероятно, можно повысить, если совместить процесс ориентационной вытяжки с поляризацией коронным разрядом. При одновременной одноосной вытяжке и поляризации получены значения 31 35 пКл/Н [162]. [c.185] В аморфных областях полимера, т. е. -релакса-ционным процессом. У неориентированной пленки Тс = 228 К, у ориентированной пленки Гс = 233 К [168]. При комнатной температуре диэлектрическая проницаемость почти не уменьшается с ростом частоты электрического поля от 10 до 10 Гц, затем в диапазоне частот 10 —10 Гц диэлектрическая проницаемость резко падает с ростом частоты. В этом же диапазоне частот наблюдается область максимума tg б (рис. 121). Уменьшение е и область максимума tg б обусловлены -релаксационным процессом, т. е. сегментальным движением макромолекул в аморфных областях полимера. [c.186] Аналогично диэлектрической проницаемости должны зависеть от частоты механической деформации подат.ливость, равная обратной величине модуля упругости, и пьезомодули dsi, 32, зз-Обычно значения податливости и пьезомодулей измеряют в статическом или квазистатическом режиме, когда частота деформации не превышает 100 Гц. При высоких частотах имеются лишь единичные измерения податливости и пьезомодулей. При 10 Гц значение податливости в 2 раза меньше, чем при 10 Гц [151]. Пьезомодуль 31 практически не изменяется с частотой от 10 до 3-10 Гщ пьезомодуль 33 при 1,4-10 Гц примерно в 2 раза меньше, чем при 10 Гц [158]. [c.186] При Т Тс. При температуре от 273 до 323 К увеличение давления от 0,1 до 700 МПа уменьшает пьезомодуль примерно в 3 раза. Качественно уменьшение пьезомодуля с увеличением гидростатического давления при Г 7 с объясняется уменьшением сжимаемости при увеличении давления, поскольку ёр пропорционален сжимаемости. Характер зависимости с1р от давления одинаков для одноосно-ориентированной и неориентированной пленок. Увеличение давления от 0,1 до 700 МПа приводит к повышению Тс от 233 до 303 К [168]. В значительной степени уменьшение йр с увеличением гидростатического давления связано с ростом Гс, т. е. с увеличением времени релаксации сегментального движения. [c.187] Таким образом, изменение пьезомодулей при изменении температуры от 293 до 203 К и гидростатического давления так же, как изменение диэлектрической проницаемости и податливости, обусловлено процессами молекулярной релаксации в аморфных областях полимера, причем оно полностью обратимо. При температурах 293—343 К пьезомодули также возрас- ге тают с ростом температуры, при дальнейшем повышении температуры начинается необратимое уменьшение значений пьезомодуля. [c.187] Для полимерных материалов характерно наличие механического напряжения, выше которого нарушается пропорциональная зависимость между механическим напряжением и деформацией и наблюдается явление ползучести , т. е. изменение деформации во времени при постоянном механическом напряжении. Аналогичные эффекты имеют место и для пьезоэлектрических свойств. [c.188] В случае постоянной растягивающей нагрузки относительная деформация и плотность электрического заряда возрастали со временем, т. е. наблюдалось явление ползучести . Изменение электрического заряда со временем при длительных постоянных нагрузках препятствует применению пьезоэлектрических датчиков для измерения длительных статических нагрузок. [c.189] ОСИ ориентации. Характер изменения вг со временем при температурах 333 и 363 К одинаков у пленок, хранившихся с натяжением и без натяжения, однако со временем старения уменьшается медленнее при натяжении пленки [171]. Характер изменения ез1 в процессе хранения при изотермическом старении такой же, как и у л (рис. 125,6). При времени хранения от 1 до 3000 ч ( 31 и йц уменьшаются линейно в зависимости от логарифма времени. При Т 343 К и длительном хранении скорость уменьшения вц и 21 с ростом температуры увеличивается. При Т 343 К значительное уменьшение 31 и 631 наблюдается в течение первых 5 мин, причем тем большее, чем выше температура старения, а дальнейшее уменьшение при 1 ч замедляется с ростом температуры. [c.190] Изменение пьезомодулей при изотермическом старении зависит от технологии изготовления пленки, температуры поляризации, натяжения пленки. Двухосно-ориентированная пленка стабильнее, чем одноосно-ориентированная пленка. Хотя характер уменьшения пьезомодуля при изотермическом старении при 333—373 К одинаков у одноосно- и двухосно-ориентированной пленки, но уменьшение пьезомодуля меньше у двухосно-ориентированной пленки [172]. [c.190] Температура поляризации также влияет на стабильность пьезомодуля при 333—373 К чем выше Гп, тсхм лучше стабильность пьезомодуля [173]. Для одноосно-ориентированной пленки температура поляризации обычно 353—373 К, так как повышение температуры поляризации выше 373 К [162] приводит к уменьшению пьезомодуля. [c.190] В течение первых 100 ч выдержки пленки при 333 К значения вз] больше у необлученных образцов, однако при длительном старении (через 3000 ч) из-за более медленного спада eai у облученных образцов при 333 К эти значения становятся выше, чем у необлученных (рис. 126) [174]. При 363 К уже через 5 мин значение ец у облученных образцов становятся больше, чем у необлученных. Таким образом, облучение у-излуче-нием дозой 0,1—0,4 МГр приводит к понижению исходных значений пьезомодулей при 293—333 К на 5—15 7о, однако при этом повышается нх стабильность во времени особенно при высоких температурах. [c.191] Вернуться к основной статье