Desarrollo de materiales piezolectricos mediante la aplicación de polimeros espumados

Abstract

[ES] En el trabajo de fin de grado expuesto a continuación se ha desarrollado un material piezoeléctrico a partir de polímeros espumados de poliolefina en base propileno utilizando técnicas como la metalización y la carga mediante descarga corona. Como partes del tratamiento del polímero inicial, se encuentran el tratamiento térmico de estirado, el metalizado mediante técnica de sputtering con un electrodo de plata y la aplicación de la descarga corona con la finalidad de crear un macro-dipolo en la totalidad de las cavidades del material utilizando el banco de electrostática del Instituto de Tecnología Eléctrica (ITE) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV). Con el piezoeléctrico creado, el siguiente paso es medir su constante piezoeléctrica d33. Para ello se hará uso de un generador de pulsos de fuerza progresivos acoplado a un osciloscopio que monitorice la señal, todo ello accionado por un ordenador. Pera ello, en este TFG se ha implementado un nuevo programa de control para facilitar el procedimiento de cálculo de dicha constante. Para finalizar, se ha establecido una relación entre la tensión aplicada a cada muestra y la constante piezoeléctrica obtenida en cada caso y se ha deducido la densidad de carga eléctrica de cada muestra a partir de un modelo teórico.

[EN] For my end of degree dissertation set out below, It`s been developed a piezoelectric material from a foal polymer of polyolefin based on polypropylene using techniques such as metallization and corona discharge. The processing of the polymer consists of the following parts: thermal process of stretch, metallization process purchased with a sputtering technique with a silver electrode and the corona discharge with the aim of creating a macro-dipole in the totality of the material cavities using the electrostatic bank of the Institute of Electrical Technology (ITE) in the Polytechnic University of Valencia. Once the piezoelectric is created, the next step is to measure the piezoelectric coefficient d33. To that end, a strength progressives pulse generator coupled with an oscilloscope that monitor the signal will be used, all of this must be triggered by a computer. Furthermore, a new control program has been implemented in order to facilitate the calculation of the piezoelectric constant. In closing, a relation between the applied tension and the piezoelectric constant obtained in each case has been established. Also, the surface charge density (¿) of each sample it`s been deduced from a theoretical model.

[CAT/VA] En el treball de fi de grau exposat a continuació s´ha desenrotllat un material piezoelèctric a partir de polímers espumats de poliolefina en base propilè utilitzant tècniques com, la metal·lització i la càrrega per mitjà de descàrrega corona. Com a parts del tractament del polímer inicial, es troben el tractament tèrmic d'estirat, el metal·litzat per mitjà de tècnica de sputtering amb un elèctrode de plata i l'aplicació de la descàrrega corona amb la finalitat de crear un macro-dipol en la totalitat de les cavitats del material utilitzant el banc d'electrostàtica de l'Institut de Tecnologia Elèctrica (ITE) de la Universitat Politècnica de València (UPV). Amb el piezoelèctric creat, el següent pas és mesurar el seu constant piezoelèctrica d33. Per a això es farà ús d'un generador de polsos de força progressius acoblat a un oscil·loscopi que monitoritza el senyal, tot això accionat per un ordinador. Pera això, en este TFG s'ha implementat un nou programa de control per a facilitar el procediment de càlcul de dita constant. Per a finalitzar, s'ha establit una relació entre la tensió aplicada a cada mostra i la constant piezoelèctrica obtinguda en cada cas i s'ha deduït la densitat de càrrega elèctrica de cada mostra a partir d'un model teòric.