功能材料与器件学报
功能材料與器件學報
공능재료여기건학보
JOURNAL OF FUNCTIONAL MATERIALS AND DEVICES
2011年
6期
549-554
,共6页
介电弹性材料%介电常数%Cole - Cole%VHB4910%频率
介電彈性材料%介電常數%Cole - Cole%VHB4910%頻率
개전탄성재료%개전상수%Cole - Cole%VHB4910%빈솔
介电弹性材料是一种新型的电活性聚合物,在电激励下能产生较大的机械变形,可被广泛的用作致动器和传感器.其中3M公司的VHB4910系列丙烯酸薄膜是研究最广泛的介电弹性材料,其关键的电学参数,特别是介电常数,将影响整体的机电耦合性能.然而到目前为止,人们对于VHB4910介电材料介电常数取值的认识尚不统一,特别是频率对介电常数的影响存在着较大分歧,更没有从机理上对其进行分析.基于此现状,利用宽频带介电谱技术通过实验研究了频率(10-2到107Hz)对VHB4910介电材料介电性能的影响,发现该材料低频频率依赖性较弱,高频频率依赖性较强,得到材料的低频介电常数为4.8;接着从微观角度出发,分析认为VHB4910介电材料介电常数随频率变化的机理是由于材料偶极子转向极化率随频率变化所致;然后,分析了描述介电材料介电性能的德拜(Debye)方程及Cole - Cole方程的特点,与VHB4910介电材料介电常数实验结果比较发现,Cole - Cole方程更适合描述VHB4910介电材料介电性能;最后,利用实验结果拟合了Cole - Cole方程相关参数,获得了描述VHB4910介电材料介电性能的数学模型.
介電彈性材料是一種新型的電活性聚閤物,在電激勵下能產生較大的機械變形,可被廣汎的用作緻動器和傳感器.其中3M公司的VHB4910繫列丙烯痠薄膜是研究最廣汎的介電彈性材料,其關鍵的電學參數,特彆是介電常數,將影響整體的機電耦閤性能.然而到目前為止,人們對于VHB4910介電材料介電常數取值的認識尚不統一,特彆是頻率對介電常數的影響存在著較大分歧,更沒有從機理上對其進行分析.基于此現狀,利用寬頻帶介電譜技術通過實驗研究瞭頻率(10-2到107Hz)對VHB4910介電材料介電性能的影響,髮現該材料低頻頻率依賴性較弱,高頻頻率依賴性較彊,得到材料的低頻介電常數為4.8;接著從微觀角度齣髮,分析認為VHB4910介電材料介電常數隨頻率變化的機理是由于材料偶極子轉嚮極化率隨頻率變化所緻;然後,分析瞭描述介電材料介電性能的德拜(Debye)方程及Cole - Cole方程的特點,與VHB4910介電材料介電常數實驗結果比較髮現,Cole - Cole方程更適閤描述VHB4910介電材料介電性能;最後,利用實驗結果擬閤瞭Cole - Cole方程相關參數,穫得瞭描述VHB4910介電材料介電性能的數學模型.
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