PVDF质量分数及辅助电压对薄膜的影响探究

PVDF质量分数对纤维及晶型转变的影响

PVDF质量分数较低时，打印出的纤维存在较多溶剂。纤维到达玻璃基板的过程中，溶剂挥发缓慢，排列在玻璃基板上时，纤维中仍含有较多溶剂。故打印针头与玻璃基板之间的相对运动对PVDF纤维产生较弱的机械拉伸力，对α相转变为β相是不利的。

PVDF质量分数为15wt％时，打印出的溶液在空中形成半固态纤维，在到达玻璃基板的过程中，受到机械拉伸力的作用变强，能够有效地促进晶型从α相转变为β相。

玻璃基板与打印针头之间的距离短，虽然PVDF的质量分数升高，但在这过程中溶剂不能完全挥发。故PVDF浓度从15wt％增加到17wt％时，总结晶度及β相含量的增加幅度较小，趋于平缓。

辅助电压对PVDF薄膜结晶度及相含量的影响

辅助电压对PVDF薄膜的结晶度及β相含量有较大的影响，辅助电压为6kV时薄膜的结晶度及β相含量最高。

辅助电压施加后，电场库仑力使得α相向β相转变，薄膜的结晶度及β相含量有所提高。但辅助电压过高，溶剂的挥发速率加快，薄膜的结晶度及β相含量减少。

PVDF的质量分数的增加提高了薄膜的结晶度及β相含量，PVDF的质量分数由15wt％增加到17wt％时，薄膜的结晶度及β相含量增加趋势平缓。因此，选取15wt％的PVDF作为基底制备医用薄膜。

辅助电压及PVDF质量分数对薄膜表面形貌的影响

辅助电压的施加使PVDF薄膜的表面形貌发生变化。辅助电压为4kV时，部分球晶与球晶之间的界限不甚明显；辅助电压为8kV时，电压过高导致球晶尺寸减小；6kV时薄膜球晶尺寸均匀，表面较为疏松，适合作为基底制备医用薄膜。

而PVDF的质量分数对薄膜的表面形貌影响较小，随着PVDF浓度的增加，薄膜形貌中球晶尺寸稍有减小。

最佳制备条件及压电性能

薄膜制备过程中施加适当的辅助电压及配制合适浓度的打印溶液有利于提高薄膜压电性能。当辅助电压为6kV，打印溶液中PVDF的质量分数为15wt％时，所制备的薄膜压电常数达到－3.89pC/N。

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