Поляризация отечественной сегнетоэлектрической полимерной пленки ПВДФ в плазме тлеющего разряда

В настоящей работе рассмотрена возможность поляризации в плазме тлеющего разряда пленки сополимера винилиденфторида с 6 мол. % тетрафторэтилена. Проведено сравнение эффективности поляризации отечественной пленки с зарубежным аналогом. Эффективность поляризации оценивалась путем измерения продольных пьезокоэффициентов d₃₃ квазистатическим методом Берлинкура. Структурные изменения изучались методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Изменения морфологии и оптических свойств регистрировались с помощью поляризационной микроскопии.

Исследования показали, что величина пьезокоэффициентов пленки отечественного производства, поляризованная в плазме тлеющего разряда, оказалась не хуже зарубежного аналога.

1. Кочервинский В.В., Градов О.В., Градова М.А. Фторсодержащие сегнетоэлектрические полимеры: применения в технике и биомедицине // Усп. хим. 2022. Т. 91, № 11. RCR5037. https://doi.org/10.57634/RCR5037.

2. Kochervinskii V.V., Buryanskaya E.L., Makeev M.O., Mikhalev P.A., Kiselev D.A., Ilina T.S., Lokshin B.V., Zvyagina A.I., Kirakosyan G.A. Effect of composition and surface microstructure in self-polarized ferroelectric polymer films on the magnitude of the surface potential // Nanomaterials. 2023. V. 13, No 21. Art. 2851. https://doi.org/10.3390/nano13212851.

3. Harris G.R., Howard S.M., Hurrell A.M., Lewin P.A., Schafer M.E., Wear K.A. Hydrophone measurements for biomedical ultrasound applications: A review // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Control. 2022. V. 70, No 2. P. 85–100. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2022.3213185.

4. Xin Y., Sun H., Tian H., Guo C., Li X., Wang S., Wang C. The use of polyvinylidene fluoride (PVDF) films as sensors for vibration measurement: A brief review // Ferroelectrics. 2016. V. 502, No 1. P. 28–42. https://doi.org/10.1080/00150193.2016.1232582.

5. O’Reilly M.A., Hynynen K. A PVDF receiver for ultrasound monitoring of transcranial focused ultrasound therapy // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2010. V. 57, No 9. P. 2286–2294. https://doi.org/10.1109/TBME.2010.2050483.

6. Lin Y., O’Reilly M.A., Hynynen K. A PVDF receiver for acoustic monitoring of microbubble-mediated ultrasound brain therapy // Sensors. 2023. V. 23, No 3. Art. 1369. https://doi.org/10.3390/s23031369.

7. Jiang Y., Ye Y., Yu J., Wu Z., Li W., Xu J., Xie G. Study of thermally poled and corona charged poly(vinylidene fluoride) films // Polym. Eng. Sci. 2007. V. 47, No 9. P. 1344–1350. https://doi.org/10.1002/pen.20817.

8. Басов Б.А., Макарова К.Т., Моисеев К.М., Осипков А.С. Исследование свойств поливинилиденфторидной пленки, поляризованной в плазме тлеющего разряда // Пласт. массы. 2024. № 6. С. 13–15. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2024-06-13-15.

9. Basov B., Makarova K.T., Moiseev K.M., Osipkov A.S. Glow discharge plasma polarization effect on piezoelectric and surface properties of PVDF film // Proc. 2024 8th Int. Conf. on Information, Control, and Communication Technologies (ICCT). Vladikavkaz: IEEE, 2024. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/ICCT62929.2024.10874882.

10. Basov B.A., Makarova K.T., Buryanskaya E.L., Moiseev K.M., Osipkov A.S., Maltsev A. The glow discharge plasma polarization effect on PVDF film properties // Proc. 2024 IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Joint Symp. (UFFC-JS). Taipei: IEEE, 2024. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/UFFC-JS60046.2024.10794167.

11. Cai X., Lei T., Sun D., Lin L. A critical analysis of the, and phases in poly(vinylidene fluoride) using FTIR // RSC Adv. 2017. V. 7, No 25, P. 15382–15389. https://doi.org/10.1039/C7RA01267E.

12. Michel L´evy A., Lacroix A. Les min´eraux des roches. V. 1: Application des m´ethodes min´eralogiques et chimiques a` leur ´etude microscopique. Paris: Libr. Polytechnique Baudry et cie,´editeurs, 1888. 336 p.

13. Spring K.R., Parry-Hill M.J., Davidson M.W. Michel-Levy Birefringence Chart. Molecular Expressions: Optical Microscopy Primer. Specialized Techniques. Natl. High Magn. Field Lab., Florida State Univ., 2018. URL: https://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/polarizedlight/michellevy/index.html.

14. Kochervinskii V.V., Buryanskaya E.L., Osipkov A.S., Ryzhenko D.S., Kiselev D.A., Lokshin B.V., Zvyagina A.I., Kirakosyan G.A. The domain and structural characteristics of ferroelectric copolymers based on vinylidene fluoride copolymer with tetrafluoroethylene composition (94/6) // Polymers. 2024. V. 16, No 2. Art. 233. https://doi.org/10.3390/polym16020233.