PVDF压电薄膜的应用

PVDF压电薄膜在各个领域的应用

PVDF压电膜的应用

PVDF压电膜的应用相当广泛。目前,从医学上使用的精密微细敏感元件到工业上用的各种传感器。从军事上应用的声纳到民用的空调器、防盗报警系统等领域,PVDF压电膜都显示出了其优异的性能。它可以用于制作超声波探头式诊断仪、血压计、指脉膊传感器及心率计;超声波传感器、压力传感器、机器人的触觉传感器、加速度传感器、称重传感器;水声探测器、声纳器件;扬声器、抗噪声送话器,高保真立体声耳机、空调器;应力、应变计、流量计、用于特殊场合下的触摸开关等。此外PVDF压电膜除了具有较高的压电性外,还显示出热释电性,是一种很好的热电材料,它可以把热能转变为电能。可用于防盗、保安报警器、热释电红外传感器、火灾探知器、光反向传感器、红外线扫描器。辐射仪、接近传感器等各种测控仪器中,至今为止,上述所叙的许多元器件已经在众多领域开始研制,有些已经进入实际应用阶段,现将有关情况简要说明一下:

电声换能器类

由于PVDF压电膜具有相当宽的频率领域,从甚低频到千兆赫的工作频率。利用这一性能,可制成宽频带扬声器,这种扬声器可在甚低音、甚高音范围内不失真,而且可以消除机械噪声。良好的声音效果,其应用必将给我国的电声产业带来一场大的变革,电声产品跨上一个新的台阶。还可制成微声器、传声器、高保真立体声耳机。特别是抗噪声送话器,样品经过几次改进,已经进入开发生产阶段。这种送话器用在电话中,除了通话能被清晰地送出外,其它噪声均被滤掉;用在电视台、电台及记者现场采访、现场录音场合,能排除噪声干扰,声音清晰,达到较理想的录音采访效果。

水声换能器类

PVDF压电膜具有较高的压电系数,优良的阻抗匹配。低的声阻抗可保证超声波无损传播,又易于加工成大面积,这些特点用于制造各种类型的水听器。将这种水听器用于鱼轮对鱼群的监测,正在待开发之中,此项研究成果也有很大的市场潜力。

超声换能器类

用PVDF压电膜制成超声传感器,应用在5、7.5、10MHz B超诊断仪的环状及线阵式探头和20~80MHz工业超声检测仪探头上,与通常使用的PZT(压电陶瓷)探头相比在灵敏度和精度上都有较大幅度的提高。用该膜制成的医用超声波传感器结构简单,灵敏度高,与人体表面机械阻抗匹配很好,如指脉膊计、血压计、起膊计、心律计、胎儿心音探测器等。上述产品在欧美、日本少数发达地区及国家已经大量使用,目前国内正处于研发阶段。

机电换能器类

在实验中人们发现PVDF压电膜作换能器时,每单位体积的输出功率要比PZT高10倍左右。在电场作用下它所产生的应变比PZT高10倍,这使得它在做机电换能器时也非常有利。国

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