Influence of discharge treatment on piezoelectric and surface properties of polyvinylidene fluoride films

S. A. Smirnov; Смирнов С. А.; T. G. Shikova; Шикова Т. Г.; I. V. Kholodkov; Холодков И. В.; B. L. Gorberg; Горберг Б. Л.; M. O. Makeev; Макеев М. О.; P. A. Mikhalev; Михалев П. А.; A. S. Osipkov; Осипков А. С.

doi:10.31857/S0023119325040129

Влияние обработки в разряде на пьезоэлектрические и поверхностные свойства пленок поливинилиденфторида

Авторы: Смирнов С.А.¹, Шикова Т.Г.¹, Холодков И.В.¹, Горберг Б.Л.¹, Макеев М.О.², Михалев П.А.², Осипков А.С.²
Учреждения:
1. Ивановский государственный химико-технологический университет
2. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Выпуск: Том 59, № 4 (2025)
Страницы: 274–279
Раздел: ПЛАЗМОХИМИЯ
URL: https://kld-journal.fedlab.ru/0023-1193/article/view/687755
DOI: https://doi.org/10.31857/S0023119325040129
EDN: https://elibrary.ru/aysjcv
ID: 687755

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе приведены результаты поляризации пленок ПВДФ в тлеющем, барьерном и коронном разрядах. Измерения пьезокоэффициента d33 показали, что наибольшая эффективность поляризации в выбранных условиях проведения процесса наблюдается в коронном разряде. Исследование образцов методом рентгенофазового анализа и ИК-спектрометрией НПВО показали, что после поляризации в полимере увеличивается доля пьезоактивной β-фазы, наибольшее содержание которой наблюдается после обработки в коронном разряде. Отмечено, что обработка в разряде приводит к изменению смачиваемости поверхности образца.

Ключевые слова

поливинилиденфторид, барьерный разряд, коронный разряд, тлеющий разряд, пьезоэлектрические свойства, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия НПВО

Полный текст

Об авторах

С. А. Смирнов

Ивановский государственный химико-технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sas@isuct.ru
Россия, Иваново

Т. Г. Шикова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: sas@isuct.ru
Россия, Иваново

И. В. Холодков

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: sas@isuct.ru
Россия, Иваново

Б. Л. Горберг

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: sas@isuct.ru
Россия, Иваново

М. О. Макеев

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: sas@isuct.ru
Россия, Москва

П. А. Михалев

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: sas@isuct.ru
Россия, Москва

А. С. Осипков

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: sas@isuct.ru
Россия, Москва

Список литературы

Holmes–Siedle A.G., Wilson P.D., Verral A.P. PVDF: An electronically-active polymer for industry // Mater. And Desighn. 1984. V. 4. P. 910–918.
Дмитриев И.Ю., Курындин И.С., Лаврентьев В.К., Ельяшевич Г.К. Структура и пьезоэлектрические свойства микропористых пленок поливинилиденфторида // Физика твердого тела. 2017. Т. 59. № 5. С. 1013–1018.
Zhen Guo, Shuai Liu, Xiaoran Hu, Qian Zhang, Fei Shang, Shipai Song, Yong Xiang Self-powered sound detection and recognition sensors based on ﬂexible polyvinylidene ﬂuoride-triﬂuoroethylene ﬁlms enhanced by in-situ polarization // Sensors and Actuators A. 2020. V. 306. P. 111970.
Das-Gupta D.K., Doughty K. Piezo- and pyroelectric behaviour of corona-charged polyvinylidene fluoride // J. Phys. D: Appl. Phys. 1978. V. 11. P. 2415–2423.
Бакулин И.А., Кузнецов С.И., Панин А.С., Тарасова Е.Ю. Устройство для поляризации полимерных пленок в поле поверхностного коронного разряда барьерного типа // Приборы и техника эксперимента. 2023. № 2. С. 144–149.
McKinney J.E., Davis G.T., Broadhurst M.G. Plasma poling of poly(vinylidene fluoride): Piezo- and pyroelectric response // J. Appl. Phys. 1980. V. 51. P. 1676–1681.
Райзер Ю.П. Физика газового разряда Изд. 3, испр. и доп. 2009. 736 с.
Петров А.Е., Шикова Т.Г., Титов В.А., Федорова А.Д. Модифицирование поверхности полимерных пленок в послесвечении разряда атмосферного давления в потоке воздуха // Известия высших учебных заведений. Сер. Химия и химическая технология. 2012. Т. 55. Вып. 4. С. 51–56.
Rychkov A.A., Yablokov M.Yu., Kuznetsov A.E., Gil’man A.B., and Kuznetsov A.A. The Electret Properties of Tetrafluoroethylene–Hexafluoropropylene Copolymer Films Modified in Glow Discharge // High Energy Chemistry. 2010. V. 44. № 4. Р. 347–350.
Кочервинский В.В., Кузьмин Н.Н., Задорин А.Н. Изменение структуры поливинилиденфторида и его сополимера с тетрафторэтиленом при γ-облучении // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 1996. Т. 38. № 11. С. 1822–1827.
Sencadas V. α- to β-Transformation on PVDF Films Obtained by Uniaxial Stretch / V. Sencadas, V.M. Moreira, S. Lanceros-Mendez, A.S. Pouzada, R. Gregorio Jr. // Materials Science Forum. 2006. V. 514/516. P. 872–876.
Шикова Т.Г., Холодков И.В., Смирнов С.А., Горберг Б.Л., Макеев М.О., Михалев П.А., Осипков А.С. Кинетические закономерности плазмохимического модифицирования поливинилиденфторидa в плазме // Химия высоких энергий. 2024. Т. 58. № 2. С. 75–79.

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рис. 1. Рентгенограммы пленок ПВДФ: 1 – исходный образец; 2 – образец после обработки в барьерном разряде; 3 – образец после обработки в коронном разряде; 4 – образец после обработки в тлеющем разряде.

Скачать (430KB)

Метаданные

3. Рис. 2. ИК-спектры НПВО пленок ПВДФ: 1 – исходный образец; 2 – образец после обработки в барьерном разряде 10 мин; 3 – образец после обработки в коронном разряде 10 мин; 4 – образец после обработки в тлеющем разряде 10 мин.