聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺制造技术

本发明专利技术公开了聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺，包括以下步骤：步骤一、在聚偏氟乙烯薄膜的一个面上蒸镀厚度为90～100nm的银作为金属电极；步骤二、将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜置于加热器内，聚偏氟乙烯薄膜镀有金属电极的一面向下并接地，在聚偏氟乙烯薄膜上方设置网格电极，再在网格电极上方设置铜电极针；步骤三、将加热器内温度调至50～60℃，并向网格电极通5KV电压，向铜电极针通15KV电压，持续3～5min；步骤四、停止加热和通电，并将极化后的聚偏氟乙烯薄膜取出放入干燥器内。采用本发明专利技术极化聚偏氟乙烯薄膜，工艺简单，操作便捷，进而能提高聚偏氟乙烯薄膜的制造效率，节省制造成本。

【技术实现步骤摘要】
聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺
本专利技术涉及薄膜的制造
，具体是聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺。
技术介绍
PVDF (聚偏氟乙烯)是由偏氟乙烯单体均聚或共聚而成的含氟多功能材料，为线形结晶性聚合物，其结晶度一般在5(Γ70%之间。由于氟碳链的结合能高，具有良好的耐热、耐腐蚀性能，适用的温度范围为-4(T15(TC，能耐氧化剂、酸、碱、盐类以及卤素、芳烃、脂肪族烃类及氯代溶剂的腐蚀和溶胀，具有优异的抗紫外线和耐老化性能，并具有非极性、抗污染等特点，特别是这种材料能溶于极性溶剂中配制成聚合物溶液。与目前常用的无机物压电材料相比(如石英、压电陶瓷类)相比，聚偏氟乙烯还有声阻抗小、频率响应宽、介电常数小、耐冲击性强、便于加工成任意形状等优点。 PVDF从溶液中或者熔融状态下结晶不具有压电、铁电、热释电等特性。极化是PVDF材料处理中的一个重要环节，主要目的是让铁电体中杂乱取向的分子偶极电矩沿着特定方向(极化电场方向)一致取向，改善和提高PVDF薄膜的压电性、铁电性与热释电特性。现今在聚偏氟乙烯薄膜的极化过程中，工艺复杂，费时费力，这增加了聚偏氟乙烯薄膜的制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种操作简便，省时省力，并能提高极化效率的聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺。 本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现:聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺，包括以下步骤:步骤一、在聚偏氟乙烯薄膜的一个面上蒸镀厚度为90?10nm的银作为金属电极；步骤二、将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜置于加热器内，聚偏氟乙烯薄膜镀有金属电极的一面向下并接地，在聚偏氟乙烯薄膜上方设置网格电极，再在网格电极上方设置铜电极针，其中，铜电极针下端和网格电极均位于加热器内；步骤三、将加热器内温度调至50?60°C，并向网格电极通5KV电压，向铜电极针通15KV电压，持续3?5min ；步骤四、停止加热和通电，并将极化后的聚偏氟乙烯薄膜取出放入干燥器内。本专利技术将制造得到的聚偏氟乙烯薄膜放入干燥器内，能减少空气离子引起的电荷衰减。本专利技术在铜电极针上加有高压，针端附近的空气将产生电晕电离，使铜电极针与网格电极之间的空气产生脉冲式局部击穿，载流子在电场作用下到达聚偏氟乙烯薄膜表面，依据铜电极针针尖电极的极性，或正或负的离子可以沉积于电介质表面，网格电极的作用使聚偏氟乙烯薄膜内捕获电荷均匀分布，同时能有效地控制聚偏氟乙烯薄膜的电荷密度。 进一步的，所述聚偏氟乙烯薄膜上银电极的厚度为95nm。 进一步的，所述网格电极与聚偏氟乙烯薄膜的间距为1.5cm，所述铜电极针与网格电极的间距为3.5cm。 为屏蔽外场干扰和操作安全起见，所述加热器和铜电极针均设于屏蔽金属丝罩内。 进一步的，所述加热器内温度为55°C，持续时间为4min。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:本专利技术在高温强电场下，聚偏氟乙烯薄膜中偶极电荷沿电场方向取向，并在降温后保持取向而产生的极化，改善聚偏氟乙烯薄膜的压电、铁电性能，本专利技术整体工艺简单，便于实现，通过施加高压能使电荷快速移位，进而能提闻极化效率，节省制造成本。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例 聚合物PVDF薄膜中的电荷可以分为空间电荷和偶极电荷两类。空间电荷是被捕获在PVDF电介质表面(表面电荷)或体内(体电荷)的带电粒子，也称为捕获电荷。捕获电荷有三个来源:一是电荷从介质外经极化电场的作用，沉积到介质表面或注入到介质表层一定深度，被那里的陷阱所捕获；第二个来源是介质内部杂质离子在极化电场的作用下做宏观位移，移至异号电极近旁的介质层内，被那里的陷阱所捕获；第三，PVDF高聚物电介质，它们的内部结构是不均匀的，由结晶区和非结晶区交错在一起，结晶区通常是一些微小的晶粒，当电流通过介质时，在晶粒两个断面将积聚相反的电荷，积聚的电荷为界面上的陷阱所捕获，形成与取向极化类似的极化。 聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺，包括以下步骤:步骤一、在聚偏氟乙烯薄膜的一个面上蒸镀厚度为90?10nm的银作为金属电极；步骤二、将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜置于加热器内，聚偏氟乙烯薄膜镀有金属电极的一面向下并接地，在聚偏氟乙烯薄膜上方设置网格电极，再在网格电极上方设置铜电极针，其中，铜电极针下端和网格电极均位于加热器内，铜电极针和加热器均位于屏蔽金属丝罩内；步骤三、将加热器内温度调至50?60°C，并向网格电极通5KV电压，向铜电极针通15KV电压，持续3?5min ;步骤四、停止加热和通电，并将极化后的聚偏氟乙烯薄膜取出放入干燥器内。本实施例中聚偏氟乙烯薄膜上银电极的厚度优选为95nm。网格电极与聚偏氟乙烯薄膜的间距为1.5cm，铜电极针与网格电极的间距为3.5cm。本实施例中加热器内温度优选为55°C，持续时间优选为4min。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在聚偏氟乙烯薄膜的一个面上蒸镀厚度为90～100nm的银作为金属电极；步骤二、将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜置于加热器内，聚偏氟乙烯薄膜镀有金属电极的一面向下并接地，在聚偏氟乙烯薄膜上方设置网格电极，再在网格电极上方设置铜电极针，其中，铜电极针下端和网格电极均位于加热器内；步骤三、将加热器内温度调至50～60℃，并向网格电极通5KV电压，向铜电极针通15KV电压，持续3～5min；步骤四、停止加热和通电，并将极化后的聚偏氟乙烯薄膜取出放入干燥器内。

【技术特征摘要】
1.聚偏氟乙烯薄膜的极化工艺，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、在聚偏氟乙烯薄膜的一个面上蒸镀厚度为90?10nm的银作为金属电极； 步骤二、将镀有金属电极的聚偏氟乙烯薄膜置于加热器内，聚偏氟乙烯薄膜镀有金属电极的一面向下并接地，在聚偏氟乙烯薄膜上方设置网格电极，再在网格电极上方设置铜电极针，其中，铜电极针下端和网格电极均位于加热器内； 步骤三、将加热器内温度调至50?60°C，并向网格电极通5KV电压，向铜电极针通15KV电压，持续3?5min ； 步骤四、停止加热和通电，并将极化后的聚偏氟乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚伶，
申请(专利权)人：龚伶，
类型：发明
国别省市：四川;51