高聚物熱電性

高聚物熱電性

溫度變化時高聚物薄膜的極化發生變化的性質。所有的鐵電性晶體都有熱電性,但不是所有具有熱電性的晶體都有鐵電性。高聚物的熱電性與壓電性密切相關,對其熱電性的研究也有助於對壓電性的了。

高聚物熱電性

正文

溫度變化時高聚物薄膜的極化發生變化的性質。所有的鐵電性晶體都有熱電性,但不是所有具有熱電性的晶體都有鐵電性。高聚物的熱電性與壓電性密切相關,對其熱電性的研究也有助於對壓電性的了解。
熱電係數 可定義為:高聚物熱電性,而高聚物熱電性。式中P為熱電係數;pi是為i個分量的熱電係數;Δpi是由溫度的改變ΔT所引起的極化的改變。熱電係數對熱電性的貢獻有兩種方式:一種是在熱電薄膜體積恆定時,也即在應變保持不變的情況下所測得的熱電係數;另一種是在熱電薄膜體積變化的情況下所測得的熱電係數,這部分可認為是由壓電性引起的(見表)。
高聚物熱電性高聚物熱電性
1971年J.G.伯格曼等首先觀察到聚偏氟乙烯有較大的熱電係數。此後,報導了偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的熱電性。80年代初,報導了偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(組成比51:49)的熱電係數,比聚偏氟乙烯的還高。
測量熱電係數的方法是將熱電材料作為電容器中的介質,在保持兩極間電壓相等的條件下改變其溫度,對這時電容的充放電電流進行積分,就能求出熱電係數的改變數。也可在試樣上施加射頻脈衝,利用試樣本身的介電吸收使整個薄膜均勻地產生熱量,不論熱電係數空間分布如何,都能得到真實的總體熱電係數。
對於高聚物熱電性的機理,與壓電性一樣,還不夠清楚。高聚物熱電薄膜的熱電係數比無機熱電材料要小。由於它的力學性能好,加工方便,導熱係數又很小,在熱電方面的套用頗引人注目。熱電薄膜的電流回響與溫度變化速率有關,而並不直接依賴於溫度,故對調製電磁輻射(特別是紅外輻射)比較靈敏。
套用 聚偏氟乙烯薄膜可做成熱電檢測器,特別適用於寬頻譜回響和大面積的場合,可用於軍事夜間監測、防盜、防災、監視人流和對上下乘客的計數。聚偏氟乙烯薄膜還可用於紅外攝像管的靶材,也可用於靜電複印,代替目前複印機中的硒鼓。
溫度變化時高聚物薄膜的極化發生變化的性質。所有的鐵電性晶體都有熱電性﹐但不是所有具有熱電性的晶體都有鐵電性。高聚物的熱電性與壓電性密切相關﹐對其熱電性的研究也有助於對壓電性的瞭解。
熱電係數可定義為﹕﹐而。式中為熱電係數﹔是為i個分量的熱電係數﹔是由溫度的改變所引起的極化的改變。熱電係數對熱電性的貢獻有兩種方式﹕一種是在熱電薄膜體積恆定時﹐也即在應變保持不變的情況下所測得的熱電係數﹔另一種是在熱電薄膜體積變化的情況下所測得的熱電係數﹐這部分可認為是由壓電性引起的(見表幾種高聚物的熱電係數)。
1971年J.G.伯格曼等首先觀察到聚偏氟乙烯有較大的熱電係數。此後﹐報導了偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的熱電性。80年代初﹐報導了偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(組成比51﹕49)的熱電係數﹐比聚偏氟乙烯的還高。
測量熱電係數的方法是將熱電材料作為電容器中的介質﹐在保持兩極間電壓相等的條件下改變其溫度﹐對這時電容的充放電電流進行積分﹐就能求出熱電係數的改變量。也可在試樣上施加射頻脈衝﹐利用試樣本身的介電吸收使整個薄膜均勻地產生熱量﹐不論熱電係數空間分布如何﹐都能得到真實的總體熱電係數。
對於高聚物熱電性的機理﹐與壓電性一樣﹐還不夠清楚。高聚物熱電薄膜的熱電係數比無機熱電材料要小。由於它的力學性能好﹐加工方便﹐導熱係數又很小﹐在熱電方面的應用頗引人注目。熱電薄膜的電流響應與溫度變化速率有關﹐而並不直接依賴於溫度﹐故對調制電磁輻射(特別是紅外輻射)比較靈敏。
應用聚偏氟乙烯薄膜可做成熱電檢測器﹐特別適用於寬頻譜響應和大面積的場合﹐可用於軍事夜間監測﹑防盜﹑防災﹑監視人流和對上下乘客的計數。聚偏氟乙烯薄膜還可用於紅外攝像管的靶材﹐也可用於靜電複印﹐代替目前複印機中的硒鼓。

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