本文關鍵詞：聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜的熱釋電性能研究

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【摘要】：聚偏氟乙烯(poly vinylidene fluorid,簡稱PVDF)具有良好的壓電性、熱釋電性和鐵電性,因此PVDF作為薄膜功能材料在傳感器,換能器,生物醫(yī)學等領域中得到了廣泛的應用。本文通過摻雜氧化石墨烯(graphene oxide,簡稱GO)制備了具有高β晶相含量的PVDF/GO復合薄膜。分析了不同工藝(不同GO摻雜濃度、不同退火溫度、不同溶劑、不同退火氛圍)對PVDF薄膜β晶相和薄膜質(zhì)量的影響。通過DSC分析摻雜GO后對PVDF結晶過程的影響。通過極化工藝處理PVDF薄膜提高薄膜的電學性質(zhì),并測量分析了PVDF薄膜的漏電、介電、鐵電和熱釋電性能。測試結果表明PVDF摻雜GO后其主要晶相為β晶相;薄膜的晶疇大小由15μm(純PVDF薄膜)減小到3μm(摻雜GO);最優(yōu)的退火溫度經(jīng)測試為75oC;采用丙酮和DMF的混合溶劑和真空中退火都有利于提高PVDF薄膜β晶相含量和減小其孔隙率。PVDF和PVDF/GO的等溫結晶過程表明GO作為成核劑可以有效地提高PVDF的結晶速率。但是過高的GO摻雜濃度會降低PVDF的結晶度。當結晶溫度為136oC時,半結晶時間t1/2由PVDF的1.17min降低到PVDF/GO復合薄膜的0.73min;結晶焓由PVDF的32.46 J/g減小到PVDF/GO的24.2 J/g。PVDF薄膜的漏電流為1×10-9A,GO摻雜濃度為1wt%的PVDF/GO復合薄膜的漏電流為4.7×10-5A;在1KHz時,PVDF薄膜的介電常數(shù)由5.3增加到6.2。本文通過摻雜GO降低了PVDF薄膜的擊穿電場,結果表明PVDF薄膜的擊穿電場為50MV/m,GO摻雜濃度為1wt%時PVDF/GO復合薄膜的擊穿電場為18MV/m。當外加電場為24MV/m時,PVDF薄膜的剩余極化強度從0增加到0.3μc/cm2;當溫度為50oC時,檢測不到PVDF薄膜的熱釋電信號,PVDF/GO復合薄膜的熱釋電系數(shù)為6.3×10-4C/(m2k)。PVDF/GO復合薄膜的電壓響應優(yōu)值和探測優(yōu)值經(jīng)計算分別為5×10-9C.cm.J-1和4×10-8C.cm.J-1。研究了PVDF/GO復合薄膜熱釋電探測單元器件。在輻射源頻率為1Hz,輻射功率為13mW時,探測單元器件的輸出電壓信號頻率為1Hz,輸出電壓大小為16.9mV,輸出的熱釋電電流為0.169pA。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O484.4

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;INFLUENCE OF SAMPLE THICKNESS ON ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION KINETICS OF POLYMERS IN A CONFINED VOLUME[J];Chinese Journal of Polymer Science;2005年06期

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本文編號：1206865