PVDF压电常数通常用d_ij表示,其中i、j分别代表不同方向。对于纯PVDF,其主要压电常数为d11、d12、d31。具体来说,d31值约为17 pC/N,这是PVDF最常用压电系数。这一数值表明,于垂直于极化方向施加机械应力时,PVDF会引发相应电荷密度。另外,d11、d12其他压电常数也具有一定数值,但它们用途场景相对较少。
PVDF之所以能够显现出如此显著压电效应,和其分子结构密切相关。PVDF分子链由偏二氟乙烯单元构成,于特定条件下通过极化处理后,分子链沿某一方向有序排列,从而形成宏观上压电特性。这种特性使得PVDF成为一种理想柔性压电材料,特别适合用于传感器、执行器还有能量收集装置中。
值得注意是,PVDF压电性能可以通过和三氟氯乙烯〔CTFE〕单体共聚进一步优化。例如,PVDFTrFE共聚物不仅保留了优良压电性能,还改善了耐温性、机械强度,使其于高温环境下用途更加大量。因此,于选择PVDF作为压电材料时,应根据具体用途场景合理选用不同配方产品。
上述概括起来PVDF凭借其特殊压电常数〔如d31 ≈ 17 pC/N〕,于现代科技发展中扮演着很大角色。随着研究深入、技术进步,相信未来PVDF及其相关复合材料将于更多行业显现其特殊魅力。
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