【摘 要】
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本工作通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对取向聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜的熔融重结晶行为进行研究,并以取向PVDF薄膜为原料,制备了具有良好铁电性能的金属-铁
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本工作通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对取向聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜的熔融重结晶行为进行研究,并以取向PVDF薄膜为原料,制备了具有良好铁电性能的金属-铁电器件-金属(MFM)型铁电电容器,并对其性能进行表征。熔融重结晶过程中,蒸镀碳膜的取向PVDF薄膜表现出良好的取向,相对的是没有碳膜存在的取向PVDF薄膜在熔融重结晶后的无规结构。这主要是由于碳膜的存在固定了 PVDF薄膜表面的分子链,在熔融过程中阻止了表层取向的松弛。在160 ℃等温结晶过程中,被碳层固定的样品形成edge-on结构的α晶而没有碳层固定的样品形成了flat-on结构的γ晶。而以flat-on γ晶为原料时熔融重结晶后又会继续形成flat-on的片晶。利用碳层固定分子链取向的特点,以edge-on结构的取向薄膜为原料,首次制备了具有edge-on结构的高度取向γ晶PVDF超薄膜。该过程是高温下熔体结晶与碳膜取向固定共同作用的结果。通过调节熔体拉伸时的拉伸温度和拉伸速率,制备了具有较高β晶含量的取向薄膜。薄膜内β晶呈edge-on取向,c轴于平面内生长,并且其方向平行于薄膜的拉伸方向,a轴和b轴则是绕着c轴旋转生长。通过一步法制备铁电电容器,测试发现其剩余极化强度为7.3μC/cm2,矫顽电压值为150Mv/m,同时电容器具有较低的漏电流密度以及104次循环性能。
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