作为新型功能材料的典范,聚偏氟乙烯(PVDF)及以其为基的共聚物薄膜在传感器、致动器等机电换能领域有着越来越广泛的应用。对PVDF基聚合物薄膜的电学性能、微观结构与应用开发均已有充分研究,但还未有力、电场下的力学行为与微观结构演化的报道。本文研究了PVDF、P(VDF-TrFE)薄膜在纯力场、力电耦合场下的力学性能及结构演变,并对P(VDF-TrFE)薄膜交变电场下的电致疲劳特性进行了研究。首先,利用数字散斑相关方法对用挤出法制备的PVDF薄膜进行了单轴拉伸力学性能测试,验证了该测试方法的可行性。然后,对PVDF挤出薄膜进行了纯力场下的拉伸实验,发现其拉伸行为存在明显的应变率效应及取向效应。随着应变率的减小,延伸率增加,强度下降。沿挤出方向拉伸过程中会发生明显的α到β相的转变,而且应变率越小,其转变程度越大;垂直挤出方向拉伸的薄膜则在测试的应变率范围内都不发生相变。研究了直接退火法、经拉拔再退火法制备的P(VDF-TrFE)薄膜纯力场下的力学行为与结构演化。结果表明直接退火态薄膜呈明显的脆性断裂,而拉拔退火态薄膜的断裂强度和延伸率都明显高于前者,呈现明显的塑性断裂特征。对拉拔退火P(VDF-TrFE)薄膜进行了力电耦合力学性能研究。结果表明与拉伸方向平行的电场使薄膜屈服强度增加,而断裂强度和断裂应变下降;垂直于拉伸方向的电场则对薄膜的应力-应变行为不产生影响。结构分析表明与拉伸方向平行的电场促使分子链在试样面内的旋转,阻止分子链沿外加力场方向的高度取向;而垂直于拉伸方向的电场只是使得原来任意取向的偶极子沿外场取向,对分子链的拉伸行为不产生明显影响。自行搭建了Sawyer-Tower回路以测试薄膜材料的电滞回线。考察了直接退火法、拉拔退火法制备的P(VDF-TrFE)薄膜样品在不同场强下的电滞回线和经不同循环周次的电滞回线变化特性。初步实验结果表明直接退火态薄膜在电场循环过程中无明显的饱和(或剩余)极化强度下降,而是经一定的循环周次后击穿;拉拔退火态薄膜则发生明显的极化强度下降,即明显的电疲劳特征。