聚合物駐極體英文解釋翻譯、聚合物駐極體的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 polymer electret

分詞翻譯：

聚合物的英語翻譯：

【化】 polymer
【醫】 polymer; polymerid; polymeride

駐極體的英語翻譯：

【化】 electret

專業解析

聚合物駐極體（Polymer Electret）是一種具有長期儲存電荷或極化狀态能力的功能高分子材料。其核心特性在于材料内部能夠捕獲并長期保持電荷（真實電荷駐極體）或維持電極化狀态（偶極子取向駐極體），從而在周圍空間産生穩定的靜電場。以下是其詳細解釋：

術語解析與定義
- 聚合物 (Polymer): 指由大量重複單元（單體）通過化學鍵連接而成的大分子化合物，具有可設計性強、易加工成薄膜或複雜形狀的特點。常見用作駐極體的聚合物包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物等。
- 駐極體 (Electret): 該詞是“electric”（電）和“magnet”（磁鐵）的組合，類比于永磁體，意指能夠長期保持電極化狀态（類似于磁體的磁化狀态）的電介質材料。駐極體并非永久不變，但其電荷衰減時間常數遠長于常規電介質。
- 聚合物駐極體 (Polymer Electret): 結合以上，指利用特定聚合物材料制備而成的、具有長期儲存電荷或極化狀态能力的功能材料。其電荷儲存機制可以是空間電荷注入、捕獲（真實電荷），也可以是偶極子在外場作用下取向凍結（偶極電荷）。
工作原理與電荷儲存機制
- 電荷注入與捕獲：在強電場（如電暈放電）或電子束輻照下，電荷（電子或離子）被注入聚合物内部。聚合物材料中的陷阱（如化學缺陷、物理界面、結晶區與非晶區邊界）會捕獲這些電荷，阻止其快速遷移和複合，從而實現電荷的長期儲存。
- 偶極子取向凍結：某些聚合物（如PVDF及其共聚物）具有強極性基團（偶極子）。在高溫下施加強電場，偶極子會沿電場方向取向。隨後在保持電場的同時冷卻至室溫，偶極子的取向狀态被“凍結”下來，形成穩定的極化狀态（類似鐵電體的鐵電極化）。
- 空間電荷與偶極電荷的共存：在實際應用中，聚合物駐極體往往同時存在注入的空間電荷和取向的偶極電荷，共同貢獻于其宏觀的駐極體效應。
關鍵特性
- 高電荷穩定性：核心特性，電荷或極化狀态可在室溫下穩定保持數年甚至數十年。
- 強靜電場：儲存的電荷在材料表面或内部産生可測量的、穩定的靜電場。
- 壓電/熱電效應：某些駐極體聚合物（如PVDF）本身具有壓電或熱電性，駐極體狀态可增強或調制這些效應。
- 材料可調性：通過選擇不同聚合物、添加劑、加工工藝和駐極化方法（電暈充電、熱極化、電子束充電等），可調控其電荷儲存密度、穩定性、極性等性能。
主要應用領域
- 電聲換能器：最經典應用。駐極體話筒（麥克風）利用駐極體薄膜的固定電荷作為電容的固定電極，聲波振動引起電容變化産生電信號，無需外部極化電壓。
- 空氣過濾：駐極體濾材（如熔噴PP駐極體）利用其靜電場力高效吸附帶電或中性微粒（如PM2.5、病毒、細菌），過濾效率高而阻力低。
- 傳感器：用于壓力、加速度、振動、氣體等傳感器，利用電荷變化或壓電效應。
- 能量收集：基于其壓電或摩擦電效應，将機械能（如振動、人體運動）轉化為電能。
- 生物醫學工程：用于藥物控釋、組織工程支架（利用靜電場影響細胞行為）、傷口敷料等。
- 靜電印刷/複印：早期應用之一，利用光導材料上的駐極體圖案形成靜電潛像。

參考資料：

Wikipedia - Electret: 提供了駐極體的基本定義、曆史、類型（包括聚合物駐極體）和應用的概述。
https://en.wikipedia.org/wiki/Electret

ScienceDirect - Polymer Electret: 涵蓋聚合物駐極體的材料、制備方法、電荷儲存機制及應用（如過濾、傳感器）的學術資源。
https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/polymer-electret

Zhang, X., et al. (2018). Polymer-based electrets and their applications. Advanced Materials Interfaces, 5(22), 1800766. 綜述了聚合物駐極體的材料體系、極化機制（空間電荷與偶極取向）及其在換能器、能量收集、傳感器中的應用進展。
https://doi.org/10.1002/admi.201800766

IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation: 該期刊經常刊登關于聚合物駐極體電荷儲存、衰減機制、新材料的原創研究論文，是了解基礎原理的權威來源。
https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=94

Journal of Electrostatics: 專注于靜電現象及其應用的期刊，包含聚合物駐極體在空氣過濾、生物醫學應用等方面的研究。
https://www.journals.elsevier.com/journal-of-electrostatics

網絡擴展解釋

聚合物駐極體是一種通過特定方法使高分子材料内部電荷或極化狀态長期穩定的功能材料。以下從定義、材料特性、制備方法及應用領域進行詳細解釋：

1.定義與核心特性

聚合物駐極體屬于駐極體的一種，指由高分子聚合物（如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚酯等）經極化處理後形成的電介質材料。其核心特性是能夠長期存儲空間電荷（真實電荷）或偶極電荷，類似于永磁體的“永電性”。這種電荷穩定性源于材料的高絕緣性和内部陷阱對電荷的捕獲能力。

2.材料類型與極化機制

材料類型：主要分為非晶态（如聚四氟乙烯膜）和極性聚合物（如聚丙烯）兩類。非晶态材料依賴空間電荷存儲，而極性材料兼具偶極取向和空間電荷效應。
電荷來源：包括注入的離子/電子（空間電荷）和分子偶極子的有序排列（取向極化）。例如，聚四氟乙烯駐極體通過電子束注入電荷，而聚丙烯則通過熱極化誘導偶極取向。

3.制備方法

熱極化法：将聚合物加熱至熔融态後施加強電場，冷卻固化後電荷被“凍結”。
電子束注入法：通過高能電子束将電荷注入材料表層。
液體接觸法：利用液體與聚合物接觸時産生的電荷轉移。

4.應用領域

電聲器件：如麥克風、揚聲器，利用其壓電效應和電荷穩定性實現高靈敏度。
空氣過濾：駐極體纖維通過靜電吸附顆粒物，用于高效空氣過濾器。
醫療與傳感器：應用于心電監測電極、壓力傳感器等。

5.優勢與挑戰

優勢：電荷壽命長（可達數十年）、低能耗、輕量化。
挑戰：高溫或高濕環境可能加速電荷衰減，需通過材料改性提升穩定性。

總結來說，聚合物駐極體通過電荷存儲機制将高分子材料的絕緣性與電場調控結合，廣泛應用于電子、醫療和環保領域。更多制備細節可參考等來源。