首先,PVDF在未經極化處理時,其分子結構呈現出無序排列狀態,分子之間的電偶極矩隨機分布,導致材料整體的介電常數相對較高。而經過極化處理后,PVDF分子鏈會在電場作用下重新排列,使得分子鏈的主要電偶極矩方向趨向一致。這種有序排列使得極化后的PVDF材料具有更低的介電常數。
其次,PVDF的介電常數變小還與分子結構的轉變有關。極化處理可以使得PVDF的α相(主要為無序相)向β相(主要為有序相)轉變,β相具有較低的介電常數。在β相中,PVDF分子鏈的排列更為有序,電偶極矩更易于在電場的作用下重新排列,從而降低整體材料的介電常數。
此外,PVDF極化后介電常數變小還為其在電子器件、傳感器和壓電應用中的應用提供了便利。例如,在壓電應用中,PVDF極化后可以顯著提高其壓電系數,同時降低介電損耗,提高了能量轉換效率和傳感器的靈敏度。
總結來說,PVDF經過極化處理后,其介電常數變小主要是因為分子鏈的重新排列使得電偶極矩更為有序,從而降低了整體材料的介電常數。這一性質不僅影響了PVDF在電子器件中的性能表現,還擴展了其在壓電器件和傳感器等領域的應用潛力。
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