化学改性对气体压力膨化孔洞聚丙烯膜的压电热稳定性和机电性能的影响

通过压电d33系数等温衰减测量、热刺激放电（TSD）技术及介电谐振谱分析，研究了孔洞PP原膜及其化学改性膜在经历相同的压力膨化和热处理工艺后的压电热稳定性和机电性能。对比性地研究了90℃膨化和RT膨化对孔洞PP膜压电热稳定性和机电性能的影响。结果表明：化学改性及热膨化工艺改善了孔洞PP膜的压电热稳定性和机电性能，且90℃膨化改性膜比RT膨化改性膜具有更好的压电热稳定性和机电性能。

氟气处理孔洞聚丙烯膜显著改善的电荷存储特性

通过衰减全反射(attenuatedtotal reflection,ATR)红外光谱分析与开路热刺激放电(thermally stimulated discharge,SD)电流、原位实时电荷TSD和电荷等温衰减的测量,研究了氟气对孔洞聚丙烯(PP)膜的氟化改性及氟化改性对其驻极性能的影响.研究结果表明:尽管在负压状态且较低的氟气分压及较低的反应温度(约60℃)和较短的反应时间(约15min)下,氟气能有效地氟化孔洞PP膜,更易于氟化预氧化的孔洞PP膜,氟化改性的孔洞PP膜,尤其是预氧化后的氟化改性膜的电荷储存热稳定性较原膜得到显著的改善.

等温结晶化条件对氟化孔洞聚丙烯膜电荷稳定性的显著影响

基于开路热刺激放电电流和电荷等温衰减测量系统地研究了等温结晶化条件对氟化孔洞聚丙烯(PP)膜电荷稳定性的影响.结果表明等温结晶化温度和时间对氟化PP膜的电荷稳定性或电荷陷阱的构造具有显著的影响,即使90℃,0.5h的等温结晶化处理也能显著地加深其电荷陷阱、改善电荷的稳定性.而且随着等温结晶化温度的提高和时间的延长,电荷陷阱进一步被加深、电荷稳定性进一步被改善,如130℃,2h以上的等温结晶化情形.衰减全反射红外分析和宽角X射线衍射分析表明,电荷稳定性的改善归因于PP膜的组成和结构变化.

孔洞聚丙烯驻极体膜压电热稳定性的化学改善

通过压电系数d33在不同温度下的等温衰减测量,研究了经化学改性和压力膨化处理的孔洞聚丙烯驻极体膜的压电热稳定性,结果表明化学改性极大地提高了其压电热稳定性。对其热刺激放电(TSD)电流及电荷等温衰减的研究结果表明,化学改性膜的压电热稳定性的显著提高主要归因于孔洞电荷热稳定性的改善。

化学处理聚丙烯孔洞驻极体膜的压电热稳定性

通过压电系数在不同温度下的等温衰减测量研究了经化学处理和压力膨化处理的聚丙烯孔洞驻极体膜的压电热稳定性,结果表明化学处理极大地提高了其压电热稳定性。对其热刺激放电(TSD)电流及电荷等温衰减的研究结果表明,化学处理膜压电热稳定性的显著提高主要归因于孔洞电荷热稳定性的改善。

孔洞聚丙烯驻极体膜中空间电荷与孔洞击穿电荷的俘获特性

对孔洞聚丙烯(PP)驻极体膜系统的研究结果表明:孔洞PP膜中空间电荷的俘获特性随注入的空间电荷量或试样表面电位而变化,注入的电荷量较少时空间电荷主要被俘获在表面深陷阱和近表面次深陷阱中,较多的注入电荷量时空间电荷在进一步填充表层(表面和近表面)陷阱的同时,还将填充体内浅陷阱;这三类陷阱中心所对应的电荷脱阱温度分别约为160℃,138℃和92℃.而孔洞击穿电荷不仅被俘获在与试样表层空间电荷陷阱相似的孔洞表层陷阱中,还有相当的量穿过孔洞表层进入体内、成为浅阱俘获孔洞击穿电荷.

聚丙烯孔洞驻极体膜的化学表面处理及电荷稳定性

利用热刺激放电(Thermally Stimulated Discharge,TSD)电流谱、在线电荷TSD、电荷等温衰减测量和衰减全反射(Attenuated Total Reflection,ATR)红外光谱分析,本文系统地研究了经化学表面处理(萃取、氧化及氢氟酸)的聚丙烯(PP)孔洞驻极体膜的电荷储存稳定性及电荷稳定性提高的原因.结果表明:经适当地氧化和氢氟酸室温处理试样的TSD电流谱中在温位约为184℃处出现原膜所没有的非常强的新峰,电荷热稳定性得到显著的提高,这一电荷热稳定性通过高温充电工艺得到进一步地改善;适当延长室温下氢氟酸处理的时间或延长氧化时间,都会使处理膜的电荷稳定性得到提高.理论分析表明在线电荷TSD测量法可给出线性升温过程中电荷重心及驻极体电荷量变化的综合信息,结合TSD电流谱和初始电荷重心位置的测量,可精确地考察线性升温过程中电荷重心的在线变化.

宏观电偶极子对聚丙烯铁电驻极体膜电荷储存及其动态特性的影响

利用栅控恒压电晕充电组合反极性电晕补偿充电法,研究了孔洞(单元电畴)内分布的空间电荷型宏观电偶极子的形成,及其增长对聚丙烯孔洞膜电极化期间的电流特性及电导率的影响.借助等温表面电位衰减测量、开路和短路热刺激放电电流谱分析等,讨论了宏观电偶极子及其密度变化时的聚丙烯孔洞驻极体膜电荷储存稳定性及电荷动态特性.实验结果说明:由电极化形成的宏观电偶极子的自身电场提高了聚丙烯孔洞驻极体膜的电导率,从而降低了驻极体膜电荷储存的稳定性.对呈现弱极化强度的孔洞驻极体膜,以孔洞为畴结构基本单元内的宏观电偶极子,其两性空间电荷的大部分仅仅分别沉积在透镜状孔洞上下两壁的两端.外激发脱阱电荷从脱阱位置的输运路径,主要是绕孔洞两边沿介质层迁移;而极化强度较高的样品,其两性电荷则分别分布在上下两壁的宽广区域内,脱阱电荷的大部分在驻极体电场驱动下从脱阱位置通过孔洞层间的介质层迁移并衰减.

氢氟酸处理对PP和PET储电性的影响及其电荷动态特性

开路TSD电流谱的研究结果表明,经萃取、氧化和氢氟酸处理的PP孔洞膜的电荷稳定性得到显著的提高,而氢氟酸处理的PET膜的电荷稳定性较原膜显著地降低.理论分析表明,电荷TSD在线测量法可给出升温过程中电荷重心及电荷量变化的综合信息.电荷TSD在线测量表明,升温过程中两种聚合物膜的电荷重心明显地向膜自由面漂移,表面层中存在比体阱更深的能阱.光照或提高温度对发生在表面层中的化学反应具有明显地促进作用.