"Связь индуцированной изготовлением микроструктуры с электромеханическими свойствами релаксорных сегнетоэлектрических полимеров"

Исследуемый в рамках данного проекта терполимер на основе поливинилиденфторида (PVDF) с тетрафторэтиленом (TrFE) и хлорфторэтиленом (CFE) образует очень маленькие кристаллиты по сравнению с пленками PVDF и его сополимерами. Вследствие этого, терполимеры обнаруживают релаксорное сегнетоэлектрическое поведение с исчезающим гистерезисом, но при наличии сильной поляризации. Кроме того, терполимер характеризуется наличием небольшого модуля упругости, который способствует значительному и обратимому изменению толщины пленки при приложении электрического или механического напряжения. Таким образом, этот класс сегнетоэлектрических полимеров особенно важен не только при изготовлении аккумуляторов (суперконденсаторов), но и электромеханических актюаторов, работающих на основе электрострикционного эффекта.В ходе выполнения научно-исследовательской работы по проекту были получены следующие результаты:1) Изготовлены образцы терполимера P(VDF-TrFE-CFE) при помощи метода капельного нанесения (drop casting) с использованием различных растворителей. 2) Произведена тепловая и электрическая обработка полученных образцов.3) Диэлектрические исследования обнаруживают у полученных образцов типичное релаксорное поведение - существенный рост диэлектрической проницаемости (>60) у изготовленных образцов после прохождения температуры стеклования. 4) Диэлектрические исследования также отчетливо выявляют в терполимере наличие двух релаксационных процессов: α-релаксации, связанной с переходом вещества из стеклообразного состояния в высокоэластическое (что согласуется с результатами дифференциальной сканируюшей калориметрии), и вторичной релаксации (рассчитанная энергия активации процесса составляет 0.45 эВ).5) Исследование образцов методом токов термостимулированной деполяризации выявило несколько процессов. Первый пик тока представляет собой суперпозицию двух пиков, один из которых соответствует α-релаксации, второй, вероятнее всего, связан с релаксацией носителей заряда (ρ-пик). Второй пик может быть связан с наличием структурного перехода. Третий пик, появляющийся при более высокой температуре, описывает релаксационный процесс.6) Проведена предварительная оценка изменения пространственных размеров образца (продольного растяжения), вызванного приложением электрического поля вследствие эффекта электрострикции.