超聲波流量計探頭及換能器原理 一零七
3.第三類壓電材料--極性高分子壓電材料
這是具有壓電效應的新型人工合成的半結晶性聚合物,稱為極性高分子聚合物,其壓電效應是基于有極分子的轉動,目前以聚偏氟乙烯(PVDF)性能最好。
PVDF(-CH2-CF2-)是最有極性的高分子聚合物之一。在低于100℃溫度下將PVDF薄膜拉伸到原來的幾倍長,即得到β型(PVDF的一種結晶形式)薄膜,施以電極(通常為鋁),在高直流電場中極化(溫度在80-150℃),將獲得壓電性能,它可以有效地用作聲接收器,有良好的熱穩定性,此外,材料可彎曲,聲阻抗小,與水匹配較好,特別適用于水聽器以及醫學超聲診斷聲場測試用的換能器。壓電薄膜材料的缺點是信噪比尚不理想,機電耦合系數還不夠大,而且機械和介電損耗比較大。此外,由于品質因素(Qm、Qe)較小,故不適用于需要尖銳共振之處,也不適用于大輸入和連續工作,因為它在80℃以上溫度下長時間使用時,其壓電效果減小。
另外極性高分子壓電材料還有聚氟乙二烯(PVF2)等。
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