การพัฒนาเครื่องกำเนิดและเครื่องรับสัญญาณสวนะแบบพอลิเมอร์ : รายงานการวิจัย

Abstract

ได้พัฒนาเครื่องยืดฟิล์มพอลิเมอร์ เตาอบฟิล์มในช่วงอุณหภูมิ 80°-120°C และเครื่องจ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้า 3,000 โวลต์ เพื่อใช้ในการเตรียมฟิล์ม polyvinylidene fluoride (PVDF) ให้มีสภาพเพียสโซอิเล็กตริกสูง ในการเตรียมนี้ขั้นแรกจะยืดฟิล์มออก 4-6 เท่าของความยาวเดิมที่อุณหภูมิ 80° จากนั้นอบที่ 100°C ประมาณ 3 นาที ต่อมานำฟิล์มไปฉาบอะลูมิเนียมเป็นอิเล็กโทรดทั้งสองด้าน ที่อุณหภูมิ Tp เมื่อสร้างสนามไฟฟ้า Ep ผ่านฟิล์มพอลิเมอร์โดยต่อศักย์ไฟฟ้าสูงกับอิเล็กโทรดทั้งสองเป็นเวลา tp ฟิล์ม PVDF นี้จะกลายเป็นฟิล์มเพียสโซอิเล็กตริก จากการวิเคราะห์พบว่าสัมประสิทธิ์เพียสโซอิเล็กตริก d31 ของฟิล์มจะเพิ่มขึ้นเมื่อ Ep และ Tp สูงขึ้น โดยใช้ Ep = 100 MV/m, Tp = 100°C, tp> 20 นาที จะได้ d31 = 20x10 C/N ซึ่งมีค่าสูงเทียบเท่ากับฟิล์ม PVDF มาตรฐาน ได้นำฟิล์มเพียสโซอิเล็กตริกนี้ ไปทำเป็นแหล่งกระจายเสียง หูฟัง และไมโครโฟน พบว่าเครื่องมือเหล่านี้ทำงานไม่ดีที่ความถี่ต่ำกว่า 350 Hz ที่ความถี่สูงเช่น 5 kHz จะทำงานได้ดีมาก และที่ความถี่เหนือเสียงก็ยังใช้งานได้ดี คาดว่าฟิล์ม PVDF นี้สามารถนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ได้ในอนาคต