壓電材料是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料，它的發(fā)展有著十分悠久的歷史。自19世紀(jì)80年代從CURIE 兄弟在石英晶體上發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)后，壓電材料開始引起人們的廣泛注意， 隨著研究深入，不斷涌現(xiàn)出大量的壓電材料，如壓電功能陶瓷材料、壓電薄膜、壓電復(fù)合材料等。這些材料有著十分廣泛的用途，在電、磁、聲、光、熱、濕、氣、力等功能轉(zhuǎn)換器件中發(fā)揮著重要的作用。

PVDF壓電薄膜

PVDF壓電薄膜即聚偏氟乙烯壓電薄膜，在1969年， 日本人 發(fā)現(xiàn)了高分子材料聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride polymer) 簡稱PVDF， 具有極強(qiáng)的壓電效應(yīng) 。

PVDF薄膜主要有二種晶型即α 型和β 型，α型晶體不具有壓電性，但PVDF膜經(jīng)滾延拉伸后，原來薄膜中的α 型晶體變成β 型晶體結(jié)構(gòu)。 拉伸極化后的PVDF 薄膜在承受一定方向的外力或變形時(shí)，材料的極化面就會(huì)產(chǎn)生一定的電荷， 即壓電效應(yīng)。

與壓電陶瓷和壓電晶體相比，壓電薄膜主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）質(zhì)量輕，它的密度只有常用的壓電陶瓷PZT的四分之一，粘貼在被測物體上對(duì)原結(jié)構(gòu)幾乎不產(chǎn)生影響，高彈性柔順性，可以加工成特定形狀可以與任意被測表面完全貼合，機(jī)械強(qiáng)度高，抗沖擊；

（2）高電壓輸出，在同樣受力條件下，輸出電壓比壓電陶瓷高10倍；

（3）高介電強(qiáng)度，可以耐受強(qiáng)電場的作用（75V/um），此時(shí)大部分壓電陶瓷已經(jīng)退極化了；

（4）聲阻抗低，僅為壓電陶瓷PZT的十分之一，與水、人體組織以及粘膠體相接近；

（5）頻響寬，從10-3Hz到109均能轉(zhuǎn)換機(jī)電效應(yīng)，而且振動(dòng)模式單純。

因此在力學(xué)中可以測量應(yīng)力和應(yīng)變，在振動(dòng)中可以制作加速度計(jì)和振動(dòng)模態(tài)傳感器，在聲學(xué)上可以制作聲輻射模態(tài)傳感器和超聲換能器以及用在主動(dòng)控制中，在機(jī)器人研究中可以用作觸覺傳感器，在醫(yī) 和車輛重量測量上也有應(yīng)用。