单向拉伸对PVDF薄膜结构和介电性能的影响.pdf

第33卷第3期
航天器坏境工
Vol.. No. 3
2016年6月
SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING
321
http://www.biscc.ac.cn
H-mail:htqhjgc(@.126.com
l:(010)68116407、68116408,68116544
单向拉伸对PVDF薄膜结构和介电性能的影响
杨丽2,姜利祥,叶会见2,朱云飞,邵文柱2
(1.可靠性与环境工程技术重点实验室,北京100094
2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)
摘要;为提高 PVDE的介电性能,文章研究拉伸温度和拉伸倍率等エ艺参数对IVDF膜晶体结构和介电性
能的影响。试验结果表明:单向拉伸能够提高PVDF的结晶度且最高达到8096;热拉伸时PVDF薄膜表面出现
沿拉伸方向的伸长球晶及微条纹;当拉伸温度为80℃、拉伸倍卒为4时,拉伸后的PVDF膜的介电常数增加
4090,100Hz时达到11.4,且此时介电损耗低至0.02
关键词:PVDF薄膜;单向拉伸;结晶度;介电常数;介电损耗
中图分类号:)484.1;()484.4'2
文献标志码:A
文章编号:1673-1379(2016)03-0321-06
)(OI:10.3969/.isn.1673-1379.2016.03.016
The effect of uniaxial stretching on the structure and the dielectric property of
polyvinylidene fluoride film
Yang Li", Jiang Lixiang Ye Iluijian, Zhu Yunfei, Shao Wenzhu
(1. Science and Technology on Reliability and Environmental Engineering Laboratory, Beljing 100094, China
2. School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)
Abstract: In order to improve the dielectric pertormance of poly (vinylidene fluoride)(VDE) film, the intluence
of uniaxial stretching on the crystal structure and the dielectric property of PVDF is investigated. The effects of
stretching ratios and temperature on the relative degree of crystallinity and dielectric properties of PV)H films are
investigated. The degree of crystallinity in PVI)H film incrcascs greatly and reaches up to 80% after uniaxial tensile
Mcanwhile, Lhe stretched spherulites and micro-strips paralleling with the stretching direction are observed in the matrix
by /FM. When the stretching temperalure is 80)C and the stretching ratio is 4, the dielectrie constant of the stretched
[iim incrcascs by 40% and reaches up to 11.4 al 100 H/, with the dielectric loss being as low as 0.02.
Key words: PVDF film; uniaxial stretching: degrec o crystallinity; diclectric conslant; dielectric loss
0引言
电材料是一种重要的电介质材料,具有较高的介电
脉冲功率技术可以将储存的高密度能量快速常数,可用米制备高储能密度电容器。
压缩、转换和释放至负载,可满足亚微秒级电能释
PVDF结构简単、密度小、化学稳定性好、价
放的使用要求,其脉沖时间范围为0.05~1000格低,且共有良好的耐环境性能和切性,易于制
输出电床范闱从mV到kV级別引。某丁沖功率成大面积薄膜。川熔融态一冷却成膜方式所得到的
技术的脉冲电容器在军用及民用领域均有广泛应有机物薄膜致密性较好,强度较高。PVDF采用此
用。静电式电容器的储能密度由电介质材料的击方法得到的足以相为主导的海膜中,而通过变形
场强和介电性能决定,其最大儲能密度与电介质的和快速冷却等工ど则可得到以电活性相为主的
介电常数成正比,与击穿场强的平方成正比。为得β-PVDF膜。有研究表明:在不同温度条件下,以
到只有高储能密度的电容器,要求电介质材料同时一定的拉仲速率和拉仲倍率对PVDF膜进行拉伸
具有高介电常数和较高的击穿场强。PVDF电铁可以有效促使PDF膜的α相和非相向β晶相
收稿日期:2016-01-05:修回日期:2016-05-10
基金项目:可靠性与环境工程技术重点实验室开放基金项目(编号:KIZS20143007)