PVDF壓電薄膜制造方法

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】PVDF壓電薄膜傳感器事業(yè)部，張工。

摘要：PVDF壓電薄膜，按照下列工藝順序進(jìn)行：原PVDF薄片的制造—設(shè)計(jì)成專用拉伸薄膜設(shè)備拉伸薄膜—拉伸后的薄膜在一定的溫度下退火處理—電暈極化—在膜的兩面蒸鍍金屬層電極—成品檢測—入庫。

PVDF壓電薄膜的制造方法，有幾種工藝方案。但基本上都是按照下列工藝順序進(jìn)行：原PVDF薄片的制造—設(shè)計(jì)成專用拉伸薄膜設(shè)備拉伸薄膜—拉伸后的薄膜在一定的溫度下退火處理—電暈極化—在膜的兩面蒸鍍金屬層電極—成品檢測—入庫
聚偏氟乙烯壓電薄膜的幾種制造方法PVDF壓電薄膜的制造方法，由于膜片的成型方法的不同及操作工藝順序的前后調(diào)整和工藝溫度的不同變化，可分為下列幾種工藝方案。

PVDF壓電薄膜制造方法一：
①原膜片的成型采用鑄膜把PVDF樹脂按20%比例溶于二甲基乙酰胺溶液中，然后倒在光滑平整的鋁板上，放在200-300℃的恒溫箱中烘干，取出在水中冷卻，即形成50-80μmPVDF薄膜。
②膜片拉伸在專用拉仲機(jī)上，把膜片拉伸。條件：溫度105-110℃，拉伸速度（5-20)cm/min，單向拉伸4倍以上，然后，升溫至120℃,再自然冷卻至室溫。
③電暈極化把PVDF膜片放在硅油中，加熱升溫至80-90℃,在施加電壓50kV/cm條件下極化半小時(shí)，然后在恒壓下自然冷卻至室溫。
④蒸鍍電極PVDF膜在鍍膜機(jī)內(nèi)蒸鍍電極。按PVDF壓電薄膜的工作條件需要，壓電膜的兩面可蒸鍍鋁、鋁鈦合金、銀和金等金屬電極層&這個(gè)金屬導(dǎo)電體，就是PVDF壓電薄膜的兩個(gè)電極。

PVDF壓電薄膜制造方法二：
①原膜片的成型采用擠塑方法用SJ20擠出機(jī)擠塑成型膜片厚50-400μm。
②膜片拉伸在專用拉伸機(jī)上，單向拉伸薄膜，拉伸倍數(shù)在4倍以上。拉伸溫度為60~80℃,拉伸速度5-50mm/min.
③退火處理把保持位伸狀態(tài)的PVDF膜片放在100-200℃的恒溫箱中，存放24h后自然冷卻。
④蒸鍍電極根據(jù)需要在PVDF膜面上蒸鍍厚度不小于l00nm的金屬層。
⑤熱極化：把PVDF膜放在60-90℃的極化場內(nèi)，施加電壓600-1000kV/Cm，保溫、保壓20~120min。
也可不用④⑤工序，在退火處理后，室溫條件下進(jìn)行對膜極化，施加電壓為l~4MV/cm,時(shí)間為20-120min。然后再蒸鍍金屬層電極。

PVDF壓電薄膜制造方法三：
①熱壓成膜把兩塊平整光潔的不銹鋼板加熱升溫至150-160℃以上，然后把PVDF樹脂均勻的鋪在兩不銹鋼板之間，用8.6MPa的壓力加壓在不銹鋼板上，恒溫恒壓5min,可制成膜厚為75-100μm制品（膜的厚度由加料量多少來決定）。
②在恒溫60-65℃箱中，用專用拉伸設(shè)備拉伸膜片3-5倍，然后，在拉伸狀態(tài)冷卻膜。經(jīng)試驗(yàn)，在lOO℃恒溫條件下，以速度拉伸，則膜的壓電性能較髙。
③在膜保持拉伸狀態(tài)下，加熱升溫至120℃,恒溫14h,對膜進(jìn)行退火熱處理。
④蒸鍍電極鍍鋁層厚度約為l00nm。
⑤極化處理把PVDF膜夾在連接電源的兩塊金屬板或?qū)щ娤鹉z之間，加熱升溫至85℃，以膜厚大?。╨OV/μm)來決定施加低電流的直流電壓大小，來達(dá)到極化電場強(qiáng)度要求。
編者制作PVDF壓電薄膜的工藝順序方法，基本和方法二相同，只是工藝條件略有差別。

①用Sj30擠出機(jī)擠塑成型膜片。螺桿的長徑比為25，壓縮比接近3，成型溫度215-220℃。螺桿轉(zhuǎn)速在5~30r/min范圍內(nèi)。薄膜厚度為80-2500μm,寬度為300-350mm。
②在專用拉伸機(jī)上拉伸膜片，加熱溫度60-140℃，拉伸速度1-SOmm/min，拉伸倍數(shù)4倍左右，拉伸后膜的厚度在30~600fmi之間。
③電暈極化。采用尖端放電結(jié)構(gòu)方式，施加低電流直流電，電壓最高可達(dá)50kV(由膜的寬和厚度來決定
④退火處理。保持拉伸狀態(tài)的膜在65t：恒溫箱中存放6~12h，自然降溫至室溫。
⑤蒸鍍電極。壓電膜的兩面鍍一層金屬鋁（鋁絲純度99.99%)。