一、PVDF材料的優(yōu)勢 

PVDF于1944年由DuPont公司研制成功．1960年P(guān)ennwalt公司首先實現(xiàn)商品化。自從1969年Kawai首次報道了PVDF具有工業(yè)應(yīng)用價值的強(qiáng)壓電活性及1971年Bergman報道了其顯著的熱釋電效應(yīng)之后，對這類鐵電聚合物的研究發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)折。。PVDF具有很強(qiáng)的壓電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng)，也是目前在壓電高

分子材料中研究較為系統(tǒng)、應(yīng)用最廣泛的高聚物。據(jù)統(tǒng)計，僅在從1971到1981年的10年間，國際刊物

上已發(fā)表了1000篇以上的有關(guān)PVDF的論文。40余年來，人們已經(jīng)根據(jù)PVDF及其共聚物的功能特性研制出成百種功能元器件。 

PVDF是一種柔軟的塑性薄膜，由PVDF制得的壓電元件對濕度、溫度和化學(xué)物質(zhì)高度穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)、失真小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。同時，PVDF的聲阻抗與水相近(PVDF：3．5x106 kg／m2．s．水：1．5×106 kg／m2·s)，能很好地和水聲阻抗匹配，用它做成各種類型的換能器，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，而且其厚度共振頻率可以很高，因而可以做成靈敏的寬頻帶水聲換能器。有機(jī)的柔性壓電材料PVDF具有昂貴的晶體與脆性的鐵電陶瓷無法比擬的優(yōu)勢。 

以PVDF家族為代表的極性聚合物材料在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，如熱釋電傳感器，具有孔洞材料不可替代的應(yīng)用需求。到目前為止，每年仍有相當(dāng)數(shù)量關(guān)于極性聚合物功能特性(壓電、鐵電和熱釋電效應(yīng)等)及其功能應(yīng)用的研究論文發(fā)表。

二、 PVDF材料的不足之處 

1、 眾所周知，在駐極體的發(fā)展過程中，具有鐵電性的半晶態(tài)極性聚合物如PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)

等是公認(rèn)最好的鐵電聚合物材料。然而，如上所述的非極性空間電荷駐極體卻可呈現(xiàn)比久負(fù)盛名的PVDF高得多的壓電活性。 2、 相對密度和硬度比較大。 

3、 鐵電活性相對不足，不適合于被用作傳感器或驅(qū)動器等功能元器件的芯片材料。 4、 不能形成更多更復(fù)雜的電荷陷阱。 

三、 極化前后ＰＶＤＦ材料的不同特征 

極化前：PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)是極性的非孔洞鐵電聚合物的代表，它們都屬于非孔洞的“實

心”材料．用作駐極體研究的這類材料幾乎都是透明或半透明的半晶態(tài)聚合物。對PVDF而言，材料中的層晶被鑲嵌在非晶相中。這類材料可能以幾種晶型存在，且材料的形成和薄膜的制備及極化工藝等因素對其晶型的形成及相互轉(zhuǎn)化具有重大的影響，如PVDF的五種晶型之間可以通過熱、壓力及不同的極化電場等處理可能實現(xiàn)相互間的轉(zhuǎn)化。這類材料中存在本征的偶極單元(偶極子／疇結(jié)構(gòu))。其幾何尺度在nm量級的偶極單元(晶胞)在沒有外電場或約束的情況下呈無序排列狀態(tài)，而使它們問的極性相互抵消，因而材料在宏

觀上沒有表現(xiàn)出極性．

極化后： 

1、極性的非孔洞聚合物中存在的本征偶極單元，在外極化電場產(chǎn)生的電場力作用下實現(xiàn)沿電場方向的有

序取向，并使得樣品表現(xiàn)出宏觀極化。極化過程中還可能伴隨產(chǎn)生從電極注入的空間電荷．因此這類駐極體材料中不僅存在取向的本征偶極單元，還可能包含有對其功能特性及其駐極體行為產(chǎn)生重要影響的空間電荷。這類材料的極化強(qiáng)度是取決于在不同極化電場下材料內(nèi)有序取向的偶極子的密度及偶極子沿外電場方向排列的取向度。 

2、對極性的非孔洞鐵電聚合物，溫度的上升將引起樣品的熱膨脹和厚度增加，因此導(dǎo)致材料內(nèi)取向偶極子密度的下降和電極上感應(yīng)電荷量的減少，其熱釋電系數(shù)內(nèi)為負(fù)值。