Методика измерения пьезомодуля ПВДФ пленок методом «трансформатора»
Моисеев К.М., Осипков А. С., Еманов Д. П., Исхакова Э. Р.
Ключевые слова: ПВДФ, ИЗМЕРЕНИЕ ПЬЕЗОМОДУЛЯ, СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ, ПРЯМОЙ ПЬЕЗОЭФФЕКТ, ОБРАТНЫЙ ПЬЕЗОЭФФЕКТ
Аннотация
Измерение пьезомодуля ПВДФ пленки – один из ключевых этапов в процессе изучения свойств материала. В работе рассмотрен метод «трансформатора», который позволяет с высокой точностью измерить пьезомодуль ПВДФ пленки.Расчет пьезомодулей d31 и d32 проводится по двум методикам. При подаче напряжения U1 на электрод возбуждения в образце возникают продольные колебания вследствие обратного пьезоэффекта. Из-за прямого пьезоэффекта на приемном электроде формируется напряжение U2 той же частоты, максимум которого регистрируется на резонансной частоте колебаний образца. Его значение, а также значения емкости, геометрических параметров образцов, резонансной частоты и используется в дальнейших расчетах.
Измерения проводятся на предварительно поляризованных пленках Poly-K толщиной 50 мкм и размерами 40x10 мм с нанесенными медными электродами. На одной стороне электрод занимает всю площадь образца, на другой стороне – делится на две части, расстояние между которыми варьируется. В одном случае электроды занимают 50% и 15% всей площади, в другом - площади электродов равны.
По результатам измерений построены графики зависимости выходного напряжения от частоты для определения резонансной частоты колебаний и зависимости пьезомодуля от расстояния между электродами, выбран оптимальный способ расчета пьезокоэффициентов.
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № FSFN-2022-0007).
Measurement of PVDF film properties by piezoelectric transformer method
Moiseev K.M., A. S. Osipkov, D.P. Emanov, E.R. Iskhakova
Keywords: PVDF, PIEZOELECTRIC COEFFICIENT MEASUREMENT, FERROELECTRICS, DIRECT PIEZOELECTRIC EFFECT, INVERSE PIEZOELECTRIC EFFECT
