压电材料的应用领域可以粗略分为两大类:即振动能和超声振动能-电能换能器应用,包括电声换能器, 水声换能器和超声换能器等,以及其它传感器和驱动器应用。
1、换能器 换能器是将机械振动转变为电信号或在电场驱动下产生机械振动的器件 压电聚合物电声器件利用了聚合物的横向压电效应,而换能器设计则利用了聚合物压电双晶片或压 电单晶片在外电场驱动下的弯曲振动,利用上述原理可生产电声器件如麦克风、立体声耳机和高频扬声器。
目前对压电聚合物电声器件的研究主要集中在利用压电聚 合物的特点,研制运用其它现行技术难以实现 的、而且具有特殊电声功能的器件,如抗噪声电话、宽带超声信号发射系统等,压电聚合物水声换能器研究初期均瞄准军事应用,如用于水下探测的大面积传感器阵列和监视系统 等,随后应用领域逐渐拓展到地球物理探测、声波测试设备等方面。为满足特定要求而开发的各种原型水声 器件,采用了不同类型和形状的压电聚合物材料,如薄 片、薄板、叠片、圆筒和同轴线等,以充分发挥压电聚 合物高弹性、低密度、易于制备为大和小不同截面的元件、而且声阻抗与水数量级相同等特点,最后一个特 点 使得由压电聚合物制备的水听器可以放置在被测声场中,感知声场内的声压,且不致由于其自身存在使被 测声场受到扰动。
而聚合物的高弹性则可减小水听器件内的 瞬态振荡,从而进一步增强压电聚合物水听器 的性能。 压电聚合物换能器在生物医学传感器领域,尤其是超声成像中,获得了最为成功的应用、PVDF 薄膜优 异的柔韧性和成型性,使其易于应用到许多传感器产品中。
2、压电驱动器 压电驱动器利用逆压电效应,将电能转变为机械能或机械运动,聚合物驱动器主要以聚合物双晶片 作 为基础,包括利用横向效应和纵向效应两种方式,基于聚合物双晶片开展的驱动器应用研究包括显示器件控 制、微位移产生系统等。
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