聚合物的结构转变和驻极体

一、引宫近年来国内高校普物实验的改进倾向于采用计算机代替手工调节和测量，但实验的物理内容仍局限于三十年代的范围．在经济条件许可下将新的技术和精密仪器引入普物实验教学有助于增长学生的见识；但实验教学更重要的目的在于启发学生运用自己的物理思想，以力所能及的方法去认识和研究新问题．50年代以后，高分子聚合物在日常生活、工业技术和尖端科学中得到越来越广泛的重要应用，但普物实验迄今未能增加这方面的内容，这是教学中的缺陷．聚合物由粘流态冷却经高弹态到达室温附近的类玻璃态，成为通常所称的塑料．其间经历的结构转变…     

稳定的驻极体的制备

本文以实验资料和新近理论为依据,论述了稳定的驻极体的制备。在常温下工作的驻极体最好用聚四氟乙烯(PTFE)或聚全氟乙丙烯(FEP)制作;而长期在高温环境中(80—90℃)工作的驻极体,最好用聚二氯对苯撑二甲基(PDCPX)制作。稳定的驻极体的制备,不管用什么方法,极化后的热处理对其稳定性是必要的。     

氟聚合物压电驻极体的压电性及其电荷的动态行为

描述了一种可控微结构的多孔聚合物压电功能膜的制备方法,讨论了采用该工艺制备的聚四氟乙烯(PTFE)和全氟乙丙烯共聚物(FEP)复合膜压电驻极体的压电性能及其热稳定性.通过等温压电系数衰减和短路热刺激放电(TSD)方法,研究了氟聚合物复合膜压电活性热稳定性改善的根源,以及脱阱电荷输运和复合的特性.结果表明,这类氟聚合物压电驻极体膜的准静态压电系数d₃₃可高达2200pC/N;压电系数d₃₃的压强特性在直到20kPa的压强范围内呈现良好的 关键词： 氟聚合物 压电驻极体 热稳定性 电荷动态特性     

Teflon AF/非线性光学聚合物驻极体双层膜的极化稳定性

提出制备Teflon AF/非线性光学聚合物驻极体双层膜系统来提高主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体中偶极分子的有序取向稳定性的设想.样品用恒压电晕充电法极化,通过测量电光效应的等温衰减监测偶极子有序取向稳定性,用开路热刺激放电、等温表面电位衰减测量等手段分析了材料的电荷动态特性.结果表明双层膜系统中偶极分子有序取向稳定性明显优于单层非线性光学聚合物驻极体,其松弛规律可用KWW扩展指数函数来描述. 关键词：     

有序结构氟聚合物压电驻极体的制备和压电性研究

描述了一种有序微孔结构压电聚合物功能膜的制备方法,利用模板的高度有序实现薄膜微孔结构的精确控制.将此制备方法用于氟聚合物压电驻极体薄膜的制备,通过扫描电子显微镜(SEM)对其微观结构的观察表明薄膜具有理想的有序结构.对氟聚合物压电驻极体压电性的研究则是利用正压电效应测量准静态压电系数d₃₃,通过等温衰减和压强依赖性的测量考察其压电性能.结果表明:有序结构氟聚合物压电驻极体的准静态压电系数d₃₃可高达300 pC/N;与无序结构氟聚合物     

多孔聚四氟乙烯/氟代乙烯丙烯共聚物复合驻极体材料的压电效应研究

采用高温熔融和电晕充电方法制备了由聚四氟乙烯/氟代乙烯丙烯共聚物复合而成的空间电荷驻极体压电膜.借助准静态压电系数测量，研究了制备工艺对复合膜压电活性的影响.根据Kacprzyk等提出的复合驻极体膜的压电模型，结合等温表面电位衰减和压电系数衰减测量结果，讨论了驻极体复合膜系统中的压电性产生机制.结果表明，压电效应的大小不仅取决于俘获在材料中的电荷密度的大小，还与被俘获电荷在材料中的存在形式和分布有关. 关键词： 空间电荷驻极体 压电效应 聚合物复合膜     

静电技术应用专题系列介绍：第三讲 驻极体及其应用

本文介绍了驻极休荷电的机理和种类，荷电情况的描述和测试原理，形成驻极体的几种主要方法及其优缺点等，最后介绍了驻极体在各个领域的应用情况和前景。     

电晕充电多孔PTFE/PP复合驻极体过滤材料的电荷存储特性

报道采用电晕充电方法，对用高温熔融粘合工艺制备得到的双向拉伸多孔PTFE与PP复合过滤材料进行驻极体改性，并采用热刺激放电和表面电位测量等方法研究了材料的电荷存储稳定性,根据驻极体相关理论，对实验结果进行了解释. 结果表明，电晕充电的多孔PTFE/熔喷或纺粘PP覆膜材料中，既存在空间电荷又存在极化电荷，复合膜的界面是电荷陷阱的主要来源. 从不同面对复合膜材料进行充电时，材料具有完全不同的电荷存储特性. 由于材料体内空间电荷和极化电荷的极性相反、相互补偿，表面电位测定并不能真正反映材料内部电荷的存储状态. 关键词： 驻极体 电晕充电 聚合物复合膜 热刺激放电     

分子偶极聚合物驻极体的红外和可见光谱研究

本文利用红外和可见吸收光谱研究了具有二阶非线性光学活性的分子偶极聚合物驻极体材料中偶极子的取向稳定性与分子结构之间的关系，讨论了制备时所用的溶剂对材料微结构的影响。结果表明该材料在玻璃态温度下极化时，引起生色团分子偶极矩沿电场方向取抽，是建立在生色团分子共轭л体系被破坏的基础上，这是一种亚稳态。偶氮类分子的顺-反结构在光、热的作用下极易发生转变，是引起常温下生色团分子有序取向结构松驰的主要原因。制备时所用的溶剂将影响生色团分子在聚合物基底中的存在形式，进而影响分子偶极聚合物驻极体的稳定性。     

主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体DR1/PMMA膜中空间和偶极电荷的相互作用特性

运用热刺激放电、表面电位衰减和电光效应的检测等手段,对主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体DR1/PMMA膜中空间和偶极电荷的相互作用特性进行了研究．结果表明,在极化后的样品中,被样品表面或体内的各类陷阱捕获的大部分空间电荷所处的陷阱能级高于极性生色团分子的定向排列产生的偶极电荷的束缚能级,空间电荷对偶极电荷有强烈的束缚作用．空间电荷衰减将导致材料内的电场分布发生变化,并引起极性生色团分子的松弛．空间电荷稳定性决定着偶极电荷的寿命. 关键词：     

基于驻极体麦克风的光压力演示装置

基于驻极体麦克风设计制作了验证及演示光压力的实验装置．将机械调制后的激光照射在驻极体麦克风的膜片上,膜片产生有规律的形变,产生的电压信号由麦克风输出．电压信号经过放大,通过观察示波器的波形变化或万用表的指针摆动,验证并演示了光产生压力的现象．该演示装置将光压转换为声压,间接实测量光压,而且无需真空条件,零件模块化,操作简单．     

测量用驻极体电容传声器

本文介绍了用于精密声学测量的驻极体电容传声器的结构、设计原理及主要性能。该种传声器的主要特点是采用金属振膜后驻极体结构,因而它既具有电容传声器的灵敏度高,频响平直、动态范围大及稳定性好等优异特性,又兼不需要外加极化电压及可在高潮湿环境下工作的特点。因此特别适宜于与微机配套而形成完整声信号提取和处理装置。在当前的声学研究及环境噪声监测等领域具有广泛应用价值。     

用静电天平测量驻极体的电场强度和真空介电常数

利用分析开平改制的静电天平,当天平平衡时,静电吸引力就等于砝码重力。再根据力学的虚功原理,力等于能量的负梯度,导出电场强度与砝码质量和极板面积的关系式,可以求出电场强度和真空介电常数。     

聚四氟乙烯多孔薄膜驻极体的电荷储存稳定性

利用在室温和高温下的栅控恒压电晕充电,常温电晕充电后经不同温度老化处理后的表面电位衰减测量,及开路热刺激放电(ThermallyStimulatedDischarge,TSD)研究了正负充电后PTFE(Polytetrafluoroethylene)多孔薄膜驻极体的电荷储存稳定性.PTFE多孔膜,PTFE非多孔膜(TeflonPTFE)和FEP(TetrafluoroethylenehexafluoropropyleneCopolymer)非多孔膜(TeflonFEP)间的电荷储存稳定性的比较研究也已进行.通过等温退极化程序,对上述三种薄膜驻极体的电荷储存寿命(有效时间常数)τ进行了定量估算.结果指出:在有机驻极体材料中,对正负充电后两种极性驻极体样品的PTFE多孔薄膜驻极体均呈现最优异的电荷储存稳定性,尤其是在高温条件下.通过扫描电镜(SEM)对这种新结构的氟聚合物驻极体材料的突出电荷储存能力和结构根源也已初步讨论. 关键词： 聚四氟乙烯 多孔膜 驻极体 电荷稳定性     

关于室温高温中FEP驻极体热稳定性的研究

本文通过实验对负极化FEP驻极体的热稳定性进行比较研究。从而得出室温高温两种极化方法下FEP驻极体寿命的研究。     

聚丙烯压电驻极体膜的压电和声学性能研究

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480 MPa, 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15-35 kPa的压强范围内具有良好的线性度. 在2-300 Hz的测试频率范围内, 300 Hz 下的d₃₃是2 Hz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100 Hz-100 kHz 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1 kHz下其开路电压灵敏度和压电系数d₃₃分别为0.85 mV/Pa和164 pC/N. 关键词： 聚丙烯压电驻极体 压电效应 声学性能     

仿生伪装与生物驻极体

本文介绍了人类受到自然界的物质结构的启示,仿照生物的伪装方法、理念来改变人类的设计思路;以及直接利用生物材料或仿制出人工材料使之具有与生物材料有相同的功能．介绍了“仿生伪装”和生物驻极体（具有驻极态特性的生物材料）用于伪装材料方面的实践和发展．     

正充电聚四氟乙烯薄膜驻极体的电荷储存及其动态特性

研究了栅控恒压正电晕充电的聚四氟乙烯（PTFE）薄膜驻极体的电荷储存与 输运特性.结果显示在100℃以下的较低温区和高于150℃，尤其是高于180℃的较高 温区内慢再俘获效应控制着脱阱电荷的输运；而在约100—150℃的温区内快再俘获效应占主导地位.初始表面电位的增加将导致电荷密度衰减加剧，通过合理控制充电参数和组合 热处理工艺，可使同样储存有足够高的电荷密度的正负充电的PTFE薄膜驻极体既显示出相近 的电荷储存寿命，又具有突出的电荷稳定性. 关键词： 聚四氟乙烯 正充电驻极体 交越现象 电荷稳定性 电荷 输运     

聚丙烯孔洞铁电驻极体膜的电极化及其电荷动态特性

根据栅控恒压电晕充电组合反极性电晕补偿充电法的实验结果计算出铁电驻极体的极化强度.结果说明，伴随着薄膜内孔洞气体的Paschen击穿，该铁电体的极化强度随栅压增加而显著上升.利用上述充电方法和热刺激放电(TSD)谱的分析讨论了这类空间电荷型宏观电偶极子，及与其补偿的空间电荷热退极化的电荷动态特性；阐明了这两类俘获电荷的能阱分布，即构成宏观电偶极子的位于孔洞上下介质层内的等值异号空间电荷分别被俘获在深、浅两种能值陷阱内，而位于薄膜表面层的注入空间电荷则被俘获在中等能值陷阱中. 关键词： 反极性电晕补偿充电法 铁电驻极体 充电电流 热刺激放电