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聚丙烯压电驻极体膜的压电和声学性能研究被引量：4: 2013年; 以多孔聚丙烯(PP)膜为原材料,通过压缩气体膨化工艺和电晕极化方法成功制备出PP压电驻极体膜,并研究了该功能膜的压电和声学性能.结果表明PP压电驻极体膜厚度方向和横向的杨氏模量分别为1.4和480MPa,因此压电系数d33比d31和d32高2个量级以上,d33是该类压电膜压电效应的主要性能指标,而d31和d32可以忽略不计.PP压电驻极体膜的准静态压电系数d33在15—35kPa的压强范围内具有良好的线性度.在2—300Hz的测试频率范围内,300Hz下的d33是2Hz下的81%,这主要是由PP膜的杨氏模量随频率增大而增强引起的.在100Hz—100kHz的音频和超声波频率范围内,PP压电驻极体膜具有平坦的频响曲线;在1kHz下其开路电压灵敏度和压电系数d33分别为0.85mV/Pa和164pC/N.; 张欣梧张晓青; 关键词：压电效应声学性能

聚丙烯压电驻极体薄膜声电传感器的性能被引量：2: 2013年; 压电驻极体(也称为铁电驻极体)是以空间电荷驻极体为基体的一类新型压电功能材料,这种材料不仅具有与压电陶瓷相近的压电活性,同时拥有柔韧、低介电常数和低声阻抗等特点。本研究制备了基于聚丙烯(PP)压电驻极体薄膜的声电传感器,并采用电压放大电路和电荷放大电路对其在声频下的灵敏度进行了测量。结果表明,PP压电驻极体声电传感器在1kHz下的电压灵敏度约为0.8mV/Pa,并在300Hz^10kHz的声频范围内有良好的线性输出特性。; 游琼张晓青; 关键词：灵敏度频率响应聚丙烯

氟聚合物复合膜驻极体对大肠杆菌的抑制作用被引量：3: 2013年; 探讨多孔聚四氟乙烯(PTFE)/氟化乙丙烯共聚物(FEP)复合膜驻极体的制备和储电性,以及该复合膜驻极体对大肠杆菌的抑制作用。首先通过辊压工艺制备出不同开孔率PTFE/FEP复合膜,利用电晕极化工艺使复合膜成为驻极体,然后利用等温表面电位衰减和开路热刺激放电电流谱的测量表征驻极体中电荷的存储稳定性,最后观察了驻极体膜对大肠杆菌的抑制作用。结果表明,对于相同开孔率的PTFE薄膜,PTFE的厚度越大,复合膜系的电荷储存稳定越好。经过开路热刺激放电(TSD)后,复合膜系中剩余的深阱电荷量约占总电荷量的47%。对于相同厚度的PTFE薄膜,开孔率大的复合膜系的电荷储存稳定性优于开孔率小的复合膜系,这是因为大开孔率导致脱阱电荷迁移途径增长的缘故。作用48h,复合膜驻极体对浓度为100cfu/mL大肠杆菌溶液的抑菌率可达96%。; 方舟郭劼张晓青; 关键词：PTFE 驻极体大肠杆菌

聚丙烯压电驻极体的振动能量采集研究被引量：2: 2016年; 以线性聚丙烯(PP)为原材料,经压缩气体膨化处理和电晕极化处理后,使其具有压电效应,并将其应用在振动能量采集器中。结果表明,PP压电驻极体在厚度方向上的弹性模量和机械品质因数(FOM,d33·g33)分别为1.7 MPa和8.4GPa^(-1),利用面积为3.14cm^2单层膜进行能量采集,当振子质量为25.6,33.7和57.7g时,其共振频率分别为2 300,2 000和1 800 Hz,在各自的匹配负载条件下,获得的输出功率分别为10.1,13.2和16.9μW/g^2。将两片PP膜电学串联,当振子质量为33.7g时,在共振频率1 400Hz和匹配负载4.3 MΩ的条件下,可以获得的输出功率为15μW/g^2。; 武丽明张晓青; 关键词：聚丙烯

极化电压对聚丙烯压电驻极体膜压电性能的影响被引量：2: 2014年; 压电驻极体是具有压电效应的微孔结构空间电荷驻极体材料,其压电性能与材料的微结构和空间电荷密切相关.本文首先利用压缩气体膨化工艺对聚丙烯(PP)的微结构进行改性,然后利用接触极化方法,研究了极化电压与PP膜空间电荷密度之间的关系,及其对压电性能的影响.结果表明对于极化前厚度为100μm的PP膜,其内部建立有序空间电荷分布的阈值极化电压为2 kV;一旦有序空间电荷建立起来,PP膜即具有压电效应.随着极化电压的提高,PP膜的空间电荷密度逐步增大,压电效应显著增强.当峰值电压为8 kV时,PP膜电极上的电荷密度、准静态压电系数和品质因数FOMv(d33·g33)分别为0.56 mC/m2,379 pC/N和8.6(GPa)-1.PP压电驻极体膜的FOMv比聚偏氟乙烯(PVDF)铁电聚合物膜高2个量级以上,且声阻抗非常低(～0.025 MRayl),因此该压电膜在超声波发射-接收系统或脉冲-回波系统中具有明显的优势.; 张添乐黄曦郑凯张欣梧王宇杰武丽明张晓青郑洁朱彪; 关键词：压电效应品质因数

交联聚丙烯压电驻极体的压电性能及振动能量采集研究被引量：5: 2015年; 以电子束辐照交联聚丙烯(IXPP)泡沫薄板为原材料,首先利用热压工艺对微观结构进行改性,然后采用电晕充电方法对样品实施极化处理,使之具有压电效应,成为压电驻极体.通过准静态和动态压电系数d33、复电容谱,以及等温衰减的测量,研究了IXPP压电驻极体膜的机电耦合性能;同时考察了基于IXPP压电驻极体膜的振动能量采集器在{3-3}模式下对环境振动能的俘获.结果表明,IXPP压电驻极体的准静态压电系数d33可高达620 pC/N;厚度方向的杨氏模量和品质因数(FOM,d33·g33)分别是0.7 MPa和11.2 GPa^(-1);在50,70和90℃下进行等温老化,经过24 h后,IXPP压电驻极体膜的准静态压电系数d_(33)分别降低到初始值的54%,43%和29%;采用面积为3.14 cm^2的IXPP压电驻极体膜为换能元件,当振子质量为25.6 g,振动频率为820 Hz时,振动能量采集器在匹配负载附近可以输出高达65μW/g^2的功率.; 武丽明张晓青; 关键词：压电性能

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国家自然科学基金(51173137)