用作空耦超声换能器的聚丙烯多孔膜驻极体的压电性能

作者：刘佳雯; 邱勋林^*; 边裕清; 朱武军; 项延训

来源：功能材料, 2023, 54(09): 9133-9137.

• 压电驻极体
• 聚丙烯多孔膜
• 空气耦合超声换能器
• 压电d33系数
• 中心频率
• 带宽

以初始厚度为50μm的国产聚丙烯(PP)多孔膜(PQ50)为原材料，通过微结构调控制备了不同厚度的压电驻极体膜，并对比研究了其与芬兰VTT开发的商用PP多孔压电驻极体膜HS70的压电和声学性能。结果表明薄膜的杨氏模量与厚度呈U型依赖关系，杨氏模量在厚度为60～65μm时出现谷值。PP压电驻极体膜的极化呈现阈值行为，在阈值电压以上，压电d33系数随着极化电压的上升而显著增加。当极化电压为6kV时，厚度为60μm的PQ50多孔膜d33达355pC/N,而HS70的d33系数为179 pC/N。在1～10N的静态力范围内，两类PP多孔膜驻极体的压电d33系数先下降后趋于平稳。以PQ50(厚度60μm)和HS70为振膜制作的超声换能器，其振幅分别为170和26 mV,带宽分别为320和180 kHz,因此，国产PQ50薄膜经微结构调控处理后表现出优于商售VTT薄膜的压电与声学性能。

• 单位
  华东理工大学