專利名稱：：二層或多層鐵電駐極體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制備具有空隙的二層或多層鐵電駐極體的方法，該鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔的中間層的三層鐵電駐極體，還涉及由該方法制備的二層或多層鐵電駐極體。
背景技術(shù)：
：壓電材料能夠?qū)C(jī)械壓力線性地轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。反過來，施加到壓電材料的電場(chǎng)可以被轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)換器的幾何形狀的變化。壓電材料已經(jīng)作為有源部件被集成到許多應(yīng)用中。這些包括例如用于鍵盤或觸感衰減器的結(jié)構(gòu)化壓力傳感器、加速度傳感器、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、超聲波轉(zhuǎn)換器，用于醫(yī)學(xué)工程、海洋技術(shù)或材料測(cè)試。例如，在WO2006/053528Al中描述了以包含聚合物膜的壓電元件為基礎(chǔ)的電聲轉(zhuǎn)換器。近年來，一類新的壓電聚合物，稱為鐵電駐極體，已經(jīng)逐漸成為研究的焦點(diǎn)。鐵電駐極體也稱為壓電駐極體。鐵電駐極體由具有空隙結(jié)構(gòu)的聚合物材料組成，所述空隙結(jié)構(gòu)能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存電荷。過去已知的鐵電駐極體具有例如蜂窩狀空隙結(jié)構(gòu)，并且被成形為發(fā)泡的聚合物膜或含有聚合物膜或聚合物織物的多層體系。如果將電荷按照它們的極性分布在空隙的各種表面上，各個(gè)帶電的空隙就呈現(xiàn)為電偶極子。如果使空隙變形，這將引起偶極子的尺寸發(fā)生變化，并且導(dǎo)致外部電極間的電流流動(dòng)。鐵電駐極體可以具有與其他壓電材料可比的壓電活性。在US4,654,546中描述了制備聚丙烯泡沫膜的方法，該聚丙烯泡沫膜作為鐵電駐極體膜的前體。在該方法中，填料顆粒被加入到聚合物膜中。例如，二氧化鈦被用作填料。在擠出之后，聚丙烯膜被雙軸拉伸，由此在膜中在填料顆粒周圍形成小的空隙。該方法還同時(shí)被應(yīng)用于其他聚合物。例如，在EettaSaarimaki5MikaPaajanen,Ann-MariSavijarvi禾口HannuMinkkinen,MichaelWegener,OlenaVoronina,RobertSchulze,WernerWirges禾口ReimundGerhard-Mu1thaupt的"NovelHeatDurableElectromechanicalFilmProcessingforElectromechanicalandElectretApplications(新型耐熱機(jī)電膜用于機(jī)電和駐極體應(yīng)用的方法)，，，IEEETransactionsonDielectricsandElectricalInsulation13(IEEE電介質(zhì)和電器絕緣文集)，963-972(2006年10月)中，描述了從環(huán)烯烴共聚物(COC)和環(huán)烯烴聚合物(COP)制備鐵電駐極體膜。發(fā)泡的聚合物膜的缺點(diǎn)是得到的可能是寬的氣泡尺寸分布。結(jié)果是，在隨后的充電步驟中，不是所有的氣泡都能被良好地均勻充電。近年來，在幾個(gè)出版物中描述了多層體系，其包含封閉的外層和多孔的或穿孔的中間層。這些出版物包括z.Hu和H.vonSeggern的論文"Air-breakdownchargingmechanismoffibrouspolytetrafluoroethylenefilms(纖維質(zhì)聚四氟乙烯膜的空氣-擊穿帶電機(jī)理)”，JournalofAppliedPhysics,Vol.98,論文014108,2005禾口“Breakdown-inducedpolarizationbuildupinporousfluoropolymersandwiches:Athermallystablepiezoelectret(多孑L含氟聚合物夾層結(jié)構(gòu)中擊穿-誘導(dǎo)極化的形成熱穩(wěn)定的壓電駐極體)”，JournalofAppliedPhysics,Vol.99，論文024102，2006，以及H.C.Basso,R.Α.P.Altafilm,R.Α.C.Altafilm,Α.Mellinger,PengFang,W.Wirges禾口R.Gerhard的出版物"Three—layerferroelectretsfromperforatedTeflon-PTFEfilmsfusedbetweentwohomogeneousTeflon-FEPfilms(由融合在兩個(gè)均質(zhì)iTeflon-FEP膜之間的穿孔iTeflon-PTFE膜得至Ij的三層鐵電駐極體)，，IEEE,2007AnnualReportConferenceonElectricalInsulationandDielectricPhenomena(IEEE電器絕緣和介電現(xiàn)象2007年度報(bào)告會(huì)議)，1-4244-1482-2/07，453-456Q007)，以及JinfengHuang,XiaoqingZhang,ZhongfuXia禾口XuewenWang的論文“Piezoelectretsfromlaminatedsandwichesofporouspolytetrafluoroethylenefilmsandnonporousfluoroethylenepropylenefilms(由多孔聚四氟乙烯膜和非多孔氟代乙烯丙烯膜的層壓夾層結(jié)構(gòu)得到的壓電駐極體)”JournalofAppliedPhysics，Vol.103，論文084111，2008。具有多孔的或穿孔的中間層的層體系與上面描述的體系相比通常具有較大的壓電常數(shù)。以下出版物描述了通過將金屬柵格壓在聚合物層的疊層上，該聚合物層包括至少三個(gè)FEP和PTFE層，這些層以交替的順序相互疊放，來將聚合物層結(jié)構(gòu)化的過程X.Zhang,J.Hillenbrand禾口G.Μ·Sessler,"Thermallystablefluorocarbonferroelectretswithhighpiezoelectriccoefficient(具有高壓電系數(shù)的熱穩(wěn)定氟烴鐵電駐極體)”，AppliedPhysicsA,Vol.84,pp.139-142,2006禾口"Ferroelectretswithimprovedthermalstabilitymadefromfusedfluorocarbonlayers(^!!Wffi^nM烴層制備的鐵電駐極體)”，JournalofAppliedPhysics，Vol.101，論文054114，2007，以及XiaoqingZhang,JinfengHuang禾口ZhongfuXia"Piezoelectricactivityandthermalstabilityofcellularfluorocarbonfilms(蜂窩狀氟烴膜的壓電活性和熱穩(wěn)定性)"PHYSICASCRIPTAVol.T129pp.274-277，2007。在高于FEP熔點(diǎn)和低于PTFE熔點(diǎn)的溫度下借助于柵格將多個(gè)層壓在一起的作用是聚合物層以一定方式按照柵格結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，從而在柵格的條之間形成了具有矩形底面的穹窿形或氣泡形空隙。然而，該方法導(dǎo)致鐵電駐極體具有變化的質(zhì)量，因?yàn)榫鶆蚩障兜男纬善淇刂剖抢щy的，特別是當(dāng)層數(shù)目增加時(shí)。使用柵格制備氣泡形空隙的另一種方法描述于R.A.C.Altafim，H.C.Basso,R.Α.P.Altafim,L.Lima,C.V.DeAquino,L.GonalvesNeto禾口R.Gerhard-Multhaupt的"Piezoelectretsfromthermo-formedbubblestructuresoffluoropolymer-electretfilms(由含氟聚合物駐極體膜的熱-成形氣泡結(jié)構(gòu)得到的壓電駐極體)”，IEEETransactionsonDielectricsandElectricalInsulation(IEEE介電禾口電器絕·文集)，Vol.13，No.5,pp.979-985，2006。在該方法中，一個(gè)設(shè)置在另一個(gè)之上的兩個(gè)Teflon-FEP膜被設(shè)置在金屬柵格和上面的圓柱形金屬部件之間。使用的金屬柵格將該結(jié)構(gòu)壓在下面的圓柱形金屬部件之上，下面的圓柱形金屬部件具有用于施加真空的開口。通過上面的金屬部件將FEP膜加熱，并且下面的膜被拉伸到柵格中的開口中，這樣借助于施加到下面的金屬部件的真空來形成相應(yīng)的空隙。所描述的使用柵格在聚合物多層復(fù)合材料中形成空隙的方法是復(fù)雜的，并且難于轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模。用于制備具有均勻尺寸和結(jié)構(gòu)的管狀空隙的鐵電駐極體的有利的簡(jiǎn)單方法描述于R.A.P.Altafim,X.Qiu,W.Wirges,R.Gerhard,R.Α.C.Altafim,H.C.Basso，W.Jenninger禾口J.Wagner白勺論文"Template—basedfluoroethylenepropylenepiezoelectretswithtubularchannelsfortransducerapplications(MTifi^zIIlSiMWSTl^IS.WW管狀通道的氟代乙烯丙烯壓電駐極體)”，JournalofAppliedPhysics，106，014106，2009。在其中所描述的方法的情形中，首先制備兩個(gè)FEP膜和置于其間的PTFE掩模膜的夾層結(jié)構(gòu)。PTFE膜事先借助于激光燒蝕被結(jié)構(gòu)化。所形成的膜疊層被層壓，F(xiàn)EP膜相互結(jié)合，隨后將掩模膜除去，即拔出，以暴露出空隙。這樣，借助于沖壓制備出FEP膜，即借助于將隨后被除去的PTFE膜，作為壓痕來形成FEP膜的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，不存在FEP膜材料的去除。該方法的缺點(diǎn)是，PTFE膜在被拔出時(shí)可能撕破或甚至撕掉。這使得完全去除PTFE膜是更加困難的或甚至是不可能的。如果PTFE膜殘留在FEP膜層壓材料中，將該層壓材料用作鐵電駐極體可能在一定程度上受到限制或是不可能的。此外，使用該方法，F(xiàn)EP膜只能在十分有限的程度上被結(jié)構(gòu)化，因?yàn)楸匦枘軌蛟跊_壓之后將PTFE膜拔出。只有開口的和/或長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)才可以被沖壓。局部-優(yōu)化的封閉結(jié)構(gòu)的沖壓不能用這種方法來完成°Gerhard等(2007AnnualReportConferenceonElectricalInsulationandDielectricWienomena(電器絕緣和介電現(xiàn)象2007年度報(bào)告會(huì)議)，第453-456頁(yè))在論文“Three-layerferroelectretsformperforatedTeflon-PTFEfilmsfusedbetweentwohomogeneousTeflon-FEPfilms(由融合在兩個(gè)均勻Teflon-!7EP膜之間的穿孔Teflon-PTFE膜得到的三層鐵電駐極體)，，中描述了三層鐵電駐極體的制造方法，其中借助于機(jī)械或激光鉆孔提供了大量均勻通透間隙的聚四氟乙烯膜被設(shè)置在兩個(gè)均勻氟代乙烯丙烯膜之間。然而，使用該方法，只可以制備具有三個(gè)或更多個(gè)層的鐵電駐極體。與三層鐵電駐極體相比，在不犧牲質(zhì)量的前提下可以更簡(jiǎn)單和廉價(jià)地生產(chǎn)的具有僅兩個(gè)層的鐵電駐極體的生產(chǎn)，還沒有被公開，并且也不可能使用該方法來實(shí)施。此外，僅僅公開了具有穿孔中間層的三層鐵電駐極體的生產(chǎn)，即中間層提供有通透的間隙，由位于兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造，而沒有公開其他材料的三層鐵電駐極體的生產(chǎn)。這說明在材料選擇上存在限制，特別是因?yàn)镻TFE和FEP與其他聚合物相比是昂貴的。此外，通常希望盡量不使用氟化材料，因?yàn)檫@樣的材料在處理時(shí)在焚化的情況下是有問題的，它們會(huì)形成有毒產(chǎn)物。具有四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)層的鐵電駐極體的生產(chǎn)也沒有被公開。然而，這樣的鐵電駐極體為空隙的構(gòu)型提供了許多可能性，因?yàn)閱蝹€(gè)層的間隙可以被不同地構(gòu)造。W02009/018130公開了具有陶瓷結(jié)構(gòu)化元件的壓電層狀結(jié)構(gòu)的制造。這些結(jié)構(gòu)的制造是非常費(fèi)力的，因?yàn)樗鼈儽匦栌晒腆w陶瓷加工，或借助于鑄造、模塑和燒灼方法來提供。兩種方法都是十分費(fèi)時(shí)和耗能的。鐵電駐極體在商業(yè)應(yīng)用方面也有不斷增加的重要性，例如用于傳感器、執(zhí)行器和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。在此，為了成本有效，制造方法在工業(yè)規(guī)模的適應(yīng)性是必要的。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明是基于克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)和提供制造二層或多層鐵電駐極體的替代方法的目的，所述鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔中間層的三層鐵電駐極體，借此可以產(chǎn)生限定的鐵電駐極體空隙結(jié)構(gòu)，并且所述方法甚至在大的、工業(yè)規(guī)模也可以簡(jiǎn)單和廉價(jià)地實(shí)施。按照本發(fā)明，該目的通過如下達(dá)到即按照權(quán)利要求1的制造二層或多層鐵電駐極體的方法，所述鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔中間層的三層鐵電駐極體，以及由本發(fā)明方法制造的、按照權(quán)利要求12的二層或多層鐵電駐極體，所述鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔中間層的三層鐵電駐極體。按照本發(fā)明，提出了制造具有空隙的二層或多層鐵電駐極體的方法，所述鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔中間層的三層鐵電駐極體，所述方法包括以下步驟A)借助于去除方法將一個(gè)或多個(gè)間隙引入聚合物膜元件的至少一個(gè)表面?zhèn)?，B)將第一覆蓋物施加到包含在步驟A)中形成的間隙的所述聚合物膜元件的表面?zhèn)?，和C)將所述聚合物膜元件和所述第一覆蓋物結(jié)合形成二層或多層鐵電駐極體，所述間隙被封閉而形成空隙?？障犊梢员徽J(rèn)為是限定的，因?yàn)樗鼈兙哂蓄A(yù)定的結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明，覆蓋物應(yīng)被理解為是指聚合物膜或聚合物膜復(fù)合材料，借助于所述聚合物膜或聚合物膜復(fù)合材料，在形成空隙時(shí)，在所述第一聚合物膜的第一表面中的所述一個(gè)間隙或多個(gè)間隙被封閉，并且同時(shí)在所形成的所述二層或多層鐵電駐極體的其他表面?zhèn)刃纬蔁o間隙的向外的連續(xù)表面。對(duì)于本發(fā)明的目的，與“二層或多層鐵電駐極體”連用的“按照本發(fā)明，，總是指二層或多層鐵電駐極體，除了具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔中間層的三層鐵電駐極體。多層鐵電駐極體是指鐵電駐極體具有三、四、五、六、七、八、九或更多層(聚合物膜元件)，優(yōu)選一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)具有間隙的層。特別地，具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)和更多個(gè)具有間隙的層的鐵電駐極體為空隙構(gòu)造提供許多可能性，因?yàn)閱蝹€(gè)層的間隙可以以不同的方式構(gòu)造。所述間隙可以或可以不將所述層穿孔。如果兩個(gè)層的間隙相互相對(duì)，可能適當(dāng)?shù)氖窃谶@些層之間引入未穿孔層，該層可以不具有任何間隙或可以只在一側(cè)上具有間隙或可以在兩側(cè)上具有間隙。相比之下，二層鐵電駐極體提供了制備簡(jiǎn)單和廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，二層鐵電駐極體可以具有一個(gè)具有去除物的層，或具有兩個(gè)具有去除物的層。換言之，按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層鐵電駐極體包括在兩個(gè)聚合物膜之間形成的空隙。在這種情況下，聚合物膜元件和覆蓋物的彼此相對(duì)表面被在空隙之間被彼此結(jié)合。按照本發(fā)明，空隙的形式和尺寸可以以十分精確預(yù)定和限定的方式被有利地產(chǎn)生。在步驟A)中聚合物材料的去除，以及隨后在至少一個(gè)聚合物膜元件的至少一個(gè)表面中間隙的形成，在按照本發(fā)明的方法中是至關(guān)重要的，以在所制造的按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體中形成限定的空隙。借助于本發(fā)明的方法，間隙可以有利地以大量不同的形式形成。間隙的形式不局限于具有圓形橫截面的圓柱形。此外，本發(fā)明的方法提供了將以各種形式形成的間隙結(jié)合起來的可能性。這樣，一方面，所得到的空隙的總空隙體積可以有利地被最大化。另一方面，按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層或多層鐵電駐極體和機(jī)電轉(zhuǎn)換器的機(jī)電、特別是壓電性質(zhì)可以通過選擇間隙的形式、它們的排列和/或分布而得到調(diào)節(jié)。在最簡(jiǎn)單的情形中，按照本發(fā)明，覆蓋物可以是完全沒有間隙的連續(xù)聚合物膜，并且聚合物膜元件可以是聚合物膜。如果覆蓋物被隨后施加到包含有間隙的聚合物膜的第一表面?zhèn)?，這可制造出本發(fā)明的具有空隙的二層鐵電駐極體。一般而言，用于聚合物膜元件和覆蓋物的聚合物膜可以由任何塑料材料制備，所述塑料材料容許借助于去除方法引入間隙，容許聚合物膜被結(jié)合和形成空隙，并且此外適合于在空隙中使極化過程成為可能和在充電過程之后在聚合物膜中將形成的電荷層分離。按照本發(fā)明，用于本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的聚合物膜可以選自相同或不同的聚合物材料，例如選自聚碳酸酯、全氟代或部分氟代聚合物和共聚物，例如PTFE、氟代乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基乙烯(PFA)，聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，環(huán)烯烴聚合物、環(huán)烯烴共聚物、聚酰亞胺，特別是聚醚酰亞胺，聚醚、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯或聚合物共混物。使用這些材料可以獲得良好的直至非常好的壓電活性。按照本發(fā)明，材料的寬選擇范圍還可以有利地使得適應(yīng)特定的應(yīng)用成為可能。然而，在三層鐵電駐極體的情況下，按照本發(fā)明不使用由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔的中間層，因?yàn)镻TFE和FEP與其他聚合物相比是昂貴的。此外，通常希望盡量不使用氟化材料，因?yàn)樗鼈冊(cè)诜贌那闆r下在處理時(shí)是有問題的，并且形成有毒的產(chǎn)物。聚合物膜可以在每種情況下具有優(yōu)選彡10μm到<500μm的厚度，特別優(yōu)選^15μ!11到<300μm的厚度。在本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體中，各種聚合物膜的厚度，換言之其層厚度，在此情況下可以選擇成相同或不同。在此，在每種情況下，聚合物膜的特別適合的厚度可以有利地根據(jù)聚合物材料和針對(duì)所希望的應(yīng)用來選擇。實(shí)際上需要注意的是在所述方法的步驟C)中形成的空隙不塌陷。因此，較剛性的材料比相對(duì)更具彈性的聚合物材料可以被制造得更薄。聚合物膜可以以膜片材的形式成形，或者，特別是對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)，還可以有利地以膜網(wǎng)材(web)的形式成形，它們可以在步驟B)中以一個(gè)在另一個(gè)之上的方式設(shè)置，并且在步驟C)中當(dāng)形成空隙時(shí)相互結(jié)合。在此情況下，膜片材可以具有矩形、規(guī)則或不規(guī)則多角形形式或圓形形式，例如圓形、橢圓形或橄欖形底面，所述膜被一個(gè)在另一個(gè)之上地設(shè)置，方便地具有相同的底面，至少在以一個(gè)在另一個(gè)上的方式設(shè)置的區(qū)域中是這樣。通常，底面也可以被調(diào)整以適應(yīng)特定的應(yīng)用。在本發(fā)明的步驟D)中，有利地可以借助于已知的、已經(jīng)建立的方法進(jìn)行充電和用相反電荷將空隙內(nèi)表面極化。空隙相反側(cè)的極化可以例如借助于電暈放電或等離子過程來實(shí)現(xiàn)。在大的規(guī)模，電暈處理也可以有利地被良好使用。借助于提供的方法，在步驟A)中進(jìn)行的去除和聚合物膜中間隙的形成以及在步驟B)中對(duì)至少一個(gè)覆蓋物的結(jié)合容許以限定的方式精確地形成和產(chǎn)生預(yù)定的空隙。因此，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，按照本發(fā)明的過程，可以避免不同的共振頻率，例如作為不均勻氣泡的結(jié)果在發(fā)泡鐵電膜情況下以不受控制方式出現(xiàn)的不同的共振頻率。與此相比，按照本發(fā)明甚至可以形成不同構(gòu)造的空隙，并且從而在制造的聚合物膜復(fù)合材料的部分區(qū)域設(shè)定不同的性能，例如壓電活性。在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟A)中，去除和從而在第一聚合物膜的至少一個(gè)表面引入間隙，可以借助于激光燒蝕或蝕刻來進(jìn)行。同樣優(yōu)選的是，去除方法，例如刨削、銑削或磨削，均可用于形成間隙。使用上述形成間隙的方法，在下一個(gè)步驟B)中借助于施加覆蓋物形成的空隙的形式和尺寸兩者都可以有利地、幾乎自由地選擇，并且根據(jù)膜材料和其性質(zhì)以及相應(yīng)的膜厚度，可以調(diào)節(jié)以適應(yīng)相應(yīng)應(yīng)用所需的機(jī)械和電方面的要求。本發(fā)明同樣包括，如果需要，借助于不同的去除方法將相同的間隙引入聚合物膜。在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟Al)中可以類似地將一個(gè)或多個(gè)間隙引入覆蓋物的表面?zhèn)?。間隙的引入在此同樣可以借助于例如激光燒蝕、蝕亥IJ、刨削、銑削和/或磨削來進(jìn)行。將覆蓋物施加到聚合物膜元件的具有間隙的第一表面?zhèn)?，可以例如按照本發(fā)明以這樣一種方式進(jìn)行，即使得相對(duì)的聚合物膜元件和覆蓋物的表面?zhèn)戎械拈g隙完全或部分重疊，借此所述間隙可以形成至少一個(gè)共同的空隙。例如，聚合物膜元件和覆蓋物的具有間隙的表面?zhèn)仍诖饲闆r下可以具有同形的構(gòu)造。然而，聚合物膜元件和覆蓋物的表面?zhèn)戎械拈g隙也可以被特別地設(shè)置，使得它們不重疊，借此在此情況下通過將聚合物膜元件和覆蓋物結(jié)合可以產(chǎn)生兩層的空隙。在此情況下，兩層的空隙被相互偏置排列。用于聚合物膜元件和覆蓋物的聚合物膜可以例如具有彡10μm到<800μm的厚度，并且形成的間隙可以具有彡1011111到<500μm的深度以及彡1011111到<5000μm的寬度。優(yōu)選地，對(duì)于空隙而言，彡IOym到彡250μm的高度和彡50μm到彡3000μm的寬度是優(yōu)選的。特別優(yōu)選地，空隙具有彡100μm到<2000μm的寬度。在此情況下，膜性質(zhì)和所形成的空隙的形式和尺寸的組合被選擇成使得被保持在一定距離的膜部分在使用期間任何所遇到的環(huán)境下不接觸。所述去除方法還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即它們可以自動(dòng)化，并且根據(jù)需要可以以連續(xù)的工藝實(shí)施。在按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層或多層鐵電駐極體中，假設(shè)聚合物膜厚度為>ΙΟμπι到(500μm,空隙可以例如具有彡IOym到<500μm的高度。高度特別是指空隙在橫截面中的高度。特別優(yōu)選地，空隙可以具有彡IOym到彡250μm的高度。借助于本發(fā)明的方法，空隙可以以大量不同的形式形成。因此，空隙的形式不局限于氣泡形、圓柱形、管形或類似通道的形式，所述通道在與聚合物膜的層走向垂直方向上具有圓形或矩形橫截面。此外，本發(fā)明方法提供了將以各種形式形成的空隙組合的可能性。這樣，一方面得到的空隙的總空隙體積可以有利地被最大化。另一方面，按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層或多層鐵電駐極體和機(jī)電轉(zhuǎn)換器的機(jī)電、特別是壓電性質(zhì)可以通過選擇空隙的形式、尺寸和形狀、空隙的數(shù)目、排列和/分布來調(diào)整。空隙可以以具有相當(dāng)小的面積范圍的形式形成，例如線，例如彎曲或直的、單個(gè)或交叉的線，或幾何圖形的周線，例如圓圈線或十字的周線，或以具有大的面積的結(jié)構(gòu)形成，例如矩形、圓形、十字等等?？障兜男问胶统叽鐑?yōu)選被設(shè)定成使得聚合物膜在空隙中在垂直于其層走向的方向上不接觸，和/或在完成之后得到的總的空隙體積盡量大。換言之，特別希望通過對(duì)空隙的內(nèi)表面進(jìn)行極化所施加的正電荷和負(fù)電荷不接觸?？障犊梢砸赃@樣的形式形成，該形式具有選自以下的與聚合物膜的層走向平行的橫截面基本圓形的橫截面，例如圓形、橢圓或橄欖形、多邊形，例如三角形、矩形、梯形、菱形、五邊形、六邊形，特別是蜂窩形、十字形、星形，以及部分圓形和部分多邊形，例如S-形橫截面。如果按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體以多個(gè)層被疊放，即形成疊層，按照本發(fā)明的單個(gè)的二層或多層鐵電駐極體中的空隙，與相應(yīng)疊層的其他按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體相比，可以具有相同或不同的構(gòu)形。這不僅包括它們的形式、尺寸和形狀，而且包括空隙的數(shù)目、它們的排列和/或分布。所形成的按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體中的空隙可以有利地使得被制造的按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體沿著其厚度更柔軟，以便降低其彈性模量，并且使得得到的空隙可以進(jìn)行極化過程。在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)，所形成的二層或多層鐵電駐極體中的空隙可以不僅以均勻分布的方式形成，而且可以以不均勻分布的方式形成。特別地，還可能有利的是，根據(jù)要被制造的按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的應(yīng)用領(lǐng)域或多個(gè)按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的疊層的應(yīng)用領(lǐng)域，空隙以特定的、局部分辨的(resolvded)非均勻方式形成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，如果聚合物膜元件和/或覆蓋物包括相互結(jié)合的至少第一和第二聚合物膜，則在步驟A)中將間隙引入聚合物膜元件的表面?zhèn)群?或在步驟Al)中將間隙引入覆蓋物的表面?zhèn)瓤梢蕴貏e地實(shí)施直至第二聚合物膜。換言之，通過去除聚合物材料，間隙可以被引入直至下一個(gè)結(jié)合的聚合物膜的邊界表面。以這樣的方式，空隙的高度可以被有利地甚至更精確地設(shè)定，并且因此可以以簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生特別均勻的空隙。在步驟C)中，將聚合物膜結(jié)合以形成本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體可以例如按照本發(fā)明借助于如下方式進(jìn)行層壓、粘合劑粘結(jié)、扣緊、卡裝、螺紋連接、鉚接或焊接，特別是借助于激光焊接、超聲波焊接或振動(dòng)焊接。借助于層壓來結(jié)合聚合物膜可以特別地以熱的方式、在提高的壓力和/或借助于超聲波和/或借助于紫外線或紅外線輻射來實(shí)施。因此，對(duì)聚合物膜材料的選擇余地可以有利地進(jìn)一步擴(kuò)大。在這種情況下，層壓的條件被方便地選擇成使得膜層被結(jié)合，但是同時(shí)由間隙提供的聚合物膜元件的結(jié)構(gòu)化得到最大程度的保留，因此確保了空隙的尺寸穩(wěn)定性和限定的構(gòu)造。在層壓之前，結(jié)構(gòu)化聚合物膜元件的材料和/或覆蓋物的材料可以被完全固化，例如被完全干燥和/或完全交聯(lián)，和/或完全硬化和/或完全結(jié)晶。因此，按照該方法制造的包含空隙的按照本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的尺寸穩(wěn)定性可以得到改進(jìn)。在進(jìn)一步改進(jìn)中，除了層壓以外，聚合物膜可以借助于粘合劑粘結(jié)相互結(jié)合。粘合劑粘結(jié)可以例如借助于丙烯酸酯粘合劑來產(chǎn)生。結(jié)果，聚合物膜的機(jī)械結(jié)合可以得到加強(qiáng)和改進(jìn)。在步驟C)中借助于粘合劑粘結(jié)將聚合物膜結(jié)合可以例如用丙烯酸酯粘合劑來進(jìn)行?？蛇x擇地，特別是當(dāng)將相同材料的聚合物膜結(jié)合時(shí)，還可以通過向一個(gè)或兩個(gè)膜施加相應(yīng)聚合物材料的優(yōu)良溶劑或溶劑組合物，隨后將膜壓在一起并使溶劑揮發(fā)來實(shí)現(xiàn)結(jié)合。例如，可以用二氯甲烷來將聚碳酸酯膜以粘合方式粘結(jié)。使用溶劑進(jìn)行結(jié)合的有利之處在于不發(fā)生任何熱負(fù)載，并且特別是在可熱成形聚合物材料情況下，尺寸穩(wěn)定性可以得到改進(jìn)，并且可以避免形成的空隙發(fā)生坍塌。在該方法的另一個(gè)改進(jìn)中，將電極施加于本發(fā)明二層或多層鐵電駐極體的外表面可以在步驟D)中的空隙內(nèi)表面的充電之前和/或之后來進(jìn)行。為此目的，在按照本發(fā)明制造的二層或多層鐵電駐極體中，兩個(gè)朝外的聚合物膜表面可以是沒有空隙的連續(xù)表面。將電極施加于外表面被理解為是指在至少部分區(qū)域中提供導(dǎo)電的表面涂層，特別是提供到本發(fā)明二層或多層鐵電駐極體的朝外的表面。優(yōu)選將電極設(shè)置在所用聚合物膜的連續(xù)表面，即沒有間隙的表面。按照本發(fā)明，在將電極施加于二層或多層鐵電駐極體的外表面之后，通過施加電壓可以進(jìn)行直接充電。在施加電極之前，空隙的相反側(cè)的極化可以例如通過電暈放電來實(shí)現(xiàn)。電暈處理也可以有利地在大的規(guī)模上滿意地使用。按照本發(fā)明，還可以首先在一個(gè)表面上提供導(dǎo)電表面涂層，然后將本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體充電，并且最后向相反的外表面施加第二電極。換言之，按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層或多層鐵電駐極體可以在聚合物膜的朝外的表面上至少部分地具有導(dǎo)電涂層。這些導(dǎo)電區(qū)域可以用作電極。導(dǎo)電涂層，即電極，在此情況下可以以二維和/或結(jié)構(gòu)化方式施加。結(jié)構(gòu)化導(dǎo)電涂層可以例如被構(gòu)造成條帶形式或以柵格形式應(yīng)用。結(jié)果，本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的敏感性可以針對(duì)特定的應(yīng)用得到另外的影響和調(diào)整。選擇的電極材料可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的導(dǎo)電材料。按照本發(fā)明，為此可以考慮例如金屬、金屬合金、導(dǎo)電低聚物或聚合物，例如聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯，導(dǎo)電氧化物，例如混合氧化物如ΙΤ0，或填充有導(dǎo)電纖維的聚合物。例如可以考慮金屬、導(dǎo)電碳基材料，例如炭黑、碳納米管(CNT)或再次地導(dǎo)電低聚物或聚合物，作為填充有導(dǎo)電填料的聚合物的填料。在此情況下，聚合物的填料含量取決于逾滲閾值，使導(dǎo)電填料形成連續(xù)的導(dǎo)電路徑。電極可以通過本身已知的方法來實(shí)現(xiàn)，例如通過表面的金屬化，通過濺射、蒸氣沉積、化學(xué)蒸氣沉積(CVD)、印刷、刀涂、旋涂、粘合附著或以預(yù)制形式將導(dǎo)電層壓上或通過噴嘴從導(dǎo)電塑料材料產(chǎn)生電極。在此情況下，電極可以具有結(jié)構(gòu)化的構(gòu)造，例如條帶的形式或柵格。例如，按照本發(fā)明，電極還可以以這樣的方式結(jié)構(gòu)化，即作為機(jī)電轉(zhuǎn)換器，本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體具有有源和無源區(qū)域。特別地，電極可以以這樣的方式被結(jié)構(gòu)化，特別是在傳感器模式中，信號(hào)可以以局部分辨方式被檢測(cè)到，和/或特別是在執(zhí)行器模式中，有源區(qū)域可以以特定的方式觸發(fā)。這可以例如通過提供有電極的有源區(qū)域來觸發(fā)，而無源區(qū)域沒有電極。本發(fā)明還包括將兩個(gè)或多個(gè)二層或多層鐵電駐極體與具有相同極性的導(dǎo)電層、即電極結(jié)合的可能性。換言之，可以在兩個(gè)本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體之間形成中間電極，該電極可以連接到外表面上的兩個(gè)電極。結(jié)果，本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體可以串聯(lián)連接，并且獲得的壓電效果可以被加倍或成倍增大。優(yōu)選地，本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體包括兩個(gè)電極。本發(fā)明的具有多于兩個(gè)電極的機(jī)電轉(zhuǎn)換器可以是包含多個(gè)優(yōu)選按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層或多層鐵電駐極體的層疊結(jié)構(gòu)(疊層)。在本發(fā)明方法的另一個(gè)改進(jìn)中，步驟A)、B)、C)和/或D)可以以連續(xù)的“卷-到-卷(reel-to-reel)”過程來進(jìn)行。因此，本發(fā)明二層或多層鐵電駐極體的生產(chǎn)可以有利地至少部分地作為連續(xù)過程、優(yōu)選作為“卷-到-卷”過程來實(shí)施。這對(duì)于將該方法應(yīng)用于大的、工業(yè)規(guī)模是特別有利的。至少某些制造方法的自動(dòng)化使方法簡(jiǎn)化，并且使得廉價(jià)地制造本發(fā)明的具有空隙的二層或多層鐵電駐極體成為可能。按照本發(fā)明，該方法的所有步驟有利地容許自動(dòng)化。在另一個(gè)改進(jìn)中，在步驟C)中形成的本發(fā)明二層或多層鐵電駐極體的邊緣的密封可以包括在位于步驟D)中的充電之前或之后的附加步驟E)中。本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體可以因此被有利地在邊緣密封，以便對(duì)它們進(jìn)行氣密性保護(hù)，例如在侵蝕性環(huán)境中的應(yīng)用中，例如在具有高空氣濕度的大氣中或在水中，免受環(huán)境影響。在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，氣體可以被充填到形成的空隙中。在此情況下，氣體可以是例如純氮?dú)?N2)、氮氧化物(N2O)或六氟化硫(Sig。氣體填充有利地容許在按照本發(fā)明生產(chǎn)的二層或多層鐵電駐極體的情況下，通過極化獲得甚至顯著較高的壓電常數(shù)。所提供的本發(fā)明方法及其上述的各種改進(jìn)的巨大優(yōu)點(diǎn)在于它們?cè)趯挼姆秶鷥?nèi)是不依賴于材料的，并且因而存在眾多的應(yīng)用可能性。本發(fā)明還涉及具有空隙的二層或多層鐵電駐極體，除了具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制備的穿孔的中間層的三層鐵電駐極體，所述具有空隙的二層或多層鐵電駐極體包含-至少第一聚合物膜元件，其具有至少一個(gè)包含間隙的表面?zhèn)?，?至少第一覆蓋物，所述覆蓋物被設(shè)置在所述聚合物膜元件的包含間隙的第一表面?zhèn)龋⑶宜鲩g隙由所述覆蓋物封閉而形成空隙。本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體優(yōu)選由以上所述的方法制造。在此，所提供的本發(fā)明制備方法和得到的二層或多層鐵電駐極體的各種變體，根據(jù)需要，還可以以相互結(jié)合的方式實(shí)施。本發(fā)明的這些二層或多層鐵電駐極體包括以疊層形式堆疊的聚合物膜以及至少在兩個(gè)聚合物膜之間形成的空隙。在此情況下，所述聚合物膜在空隙之間被相互結(jié)合。按照本發(fā)明，空隙的形式和尺寸可以以十分精確預(yù)定和限定的方式被有利地產(chǎn)生。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，按照本發(fā)明，聚合物膜元件和/或覆蓋物還包括至少彼此結(jié)合的兩個(gè)聚合物膜。結(jié)果，能夠被制備的本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的變化可以被進(jìn)一步增加?？障兜目偟母叨群蛿?shù)量，或具有空隙的層的數(shù)量，可以根據(jù)選擇的聚合物膜的總數(shù)和具有或不具有間隙的聚合物膜元件和覆蓋物中所選擇的聚合物膜順序來確定。例如，在本發(fā)明聚合物膜元件中，還可以將二層、三層或更多層聚合物膜一個(gè)在另一個(gè)之上地設(shè)置，如果適當(dāng)在其間還可以存在空隙，并且彼此結(jié)合。例如具有間隙的聚合物膜和連續(xù)聚合物膜可以在聚合物膜元件的膜疊層中一個(gè)在另一個(gè)之上地以交替的方式設(shè)置。本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明二層或多層鐵電駐極體的壓電元件。該壓電元件可以，特別優(yōu)選地，是傳感器、執(zhí)行器和發(fā)電元件。本發(fā)明可以有利地在機(jī)電和電聲領(lǐng)域在大量十分不同的應(yīng)用中實(shí)施，特別是以下領(lǐng)域由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生能量(獲取能量)、聲學(xué)、超聲、醫(yī)學(xué)診斷、聲學(xué)顯微鏡、機(jī)械傳感器技術(shù)，特別是壓縮、應(yīng)力和/或應(yīng)變傳感器技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和/或通訊技術(shù)。這些中的典型例子是壓力傳感器、電聲轉(zhuǎn)換器、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、振動(dòng)轉(zhuǎn)換器、光偏轉(zhuǎn)器、膜、玻璃纖維光學(xué)的調(diào)節(jié)器、熱電檢測(cè)器、電容器和控制系統(tǒng)以及“智能地板”。與壓電陶瓷裝置相比，本發(fā)明的聚合物基二層或多層鐵電駐極體所具有的優(yōu)點(diǎn)是它們是柔性的、可變形的和非脆性的，并且它們可以在大的表面面積上生產(chǎn)，即也可以在平方米級(jí)的范圍上生產(chǎn)。此外，它們的優(yōu)點(diǎn)是它們能夠被定制，即例如共振頻率和機(jī)械、電和壓電性質(zhì)可以在寬的范圍內(nèi)設(shè)定。此外，制造本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的方法，例如卷-到-卷方法或擠出，與制備壓電陶瓷的方法相比較不復(fù)雜。此外，本發(fā)明還包括制備本發(fā)明的二層或多層鐵電駐極體的設(shè)備。換言之，本發(fā)明還涉及實(shí)施本發(fā)明的方法的設(shè)備，該設(shè)備包括用于去除聚合物材料以在聚合物膜元件和/或覆蓋物的至少一個(gè)表面中引入間隙的裝置。這些裝置可以例如是銑頭、刨具或激光。概括而言，按照本發(fā)明，提供了可以以簡(jiǎn)單和廉價(jià)的方式在大的規(guī)模上實(shí)施的制備具有空隙的二層或多層鐵電駐極體的方法。按照本發(fā)明的方法制備的二層或多層鐵電駐極體還可以被制造成具有大量具有精確限定的空隙結(jié)構(gòu)的層。橫截面幾何形狀和尺寸、空隙的形式和尺寸、層的層順序和數(shù)目的各種各樣的可調(diào)性以及所用的聚合物膜的材料的廣泛選擇余地，使得按照本發(fā)明制備的二層或多層鐵電駐極體，針對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域可以進(jìn)行特別優(yōu)良的設(shè)計(jì)。以下描述的圖是為了更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，而不是對(duì)所顯示和描述的實(shí)施方案的限制。在圖中圖1示意地顯示了本發(fā)明二層鐵電駐極體的形成。圖2示意地顯示了包含具有間隙的覆蓋物的本發(fā)明二層鐵電駐極體的形成。圖3a顯示了包括兩個(gè)結(jié)合的聚合膜的本發(fā)明聚合物膜元件的示意性橫截面。圖北顯示了包括圖3a中顯示的聚合物膜元件1和連續(xù)覆蓋物2的本發(fā)明三層鐵電駐極體的示意性橫截面。圖3c顯示了在充電過程之后和附著電極6a和6b之后圖北中顯示的三層鐵電駐極體的示意性橫截面圖示。圖4顯示了貫穿具有一個(gè)在另一個(gè)之上層疊的三個(gè)本發(fā)明多層鐵電駐極體的本發(fā)明機(jī)電轉(zhuǎn)換器的示意性橫截面，換言之所述機(jī)電轉(zhuǎn)換器具有一個(gè)在另一個(gè)之上層疊的三個(gè)本發(fā)明多層鐵電駐極體的疊層。圖fe到圖k在各種情形下以平面圖顯示了聚合物膜元件和/或覆蓋物中間隙按照本發(fā)明的各種可能的變化形式。圖1示意地顯示了按照本發(fā)明，將覆蓋物2施加到聚合物膜元件1上，換言之，即在本發(fā)明二層鐵電駐極體3制備中的子步驟B)。在所顯示的實(shí)施方案中，聚合物膜元件1是聚合物膜，其在一個(gè)表面?zhèn)染哂虚g隙如。覆蓋物2被制備成完整的連續(xù)聚合物膜，沒有間隙4b，并且可以被設(shè)置在聚合物膜1的表面?zhèn)?，在該表面?zhèn)戎虚g隙如按照本發(fā)明通過去除聚合物材料來形成。聚合物膜元件1和覆蓋物2在其底面可以具有相同的構(gòu)形，并且以這樣的方式一個(gè)在另一個(gè)之上地設(shè)置，使得它們相互對(duì)齊(finishflush)0在所顯示的實(shí)施方案中，間隙如和它們與覆蓋物2形成的空隙5可以具有與聚合物膜元件1和覆蓋物2的層走向垂直和平行的矩形橫截面。所形成的聚合物膜復(fù)合材料3中的空隙5可以有利地使要制備本發(fā)明二層鐵電駐極體沿著其厚度，即垂直于聚合物膜元件1和覆蓋物2的層走向更加柔軟，以便降低其彈性模量和在得到的空隙中使極化過程成為可能。兩個(gè)聚合物膜1和2的結(jié)合可以例如按照本發(fā)明借助于層壓、粘合劑粘結(jié)、扣緊、卡裝、螺紋連接、鉚接或焊接來進(jìn)行。與圖1類似，圖2顯示了制備二層鐵電駐極體3的本發(fā)明方法的子步驟B)。在所顯示的實(shí)施方案中，聚合物膜元件1類似地是聚合物膜，其在一個(gè)表面?zhèn)染哂虚g隙如。在所顯示的按照本發(fā)明的構(gòu)形中，覆蓋物2類似地在一個(gè)表面?zhèn)忍峁┯虚g隙4b。間隙如和4b可以在每種情況下借助于去除方法，例如激光燒蝕、蝕亥IJ、刨削、銑削或磨削，按照本發(fā)明被引入聚合物膜的表面?zhèn)?。間隙如、4b可以按照本發(fā)明以相同或不同的形式、尺寸和分布來產(chǎn)生。在所顯示的實(shí)施方案中，覆蓋物2和聚合物膜元件1，就其具有間隙如和4b的相對(duì)的表面?zhèn)榷裕哂型蔚臉?gòu)形，使得所制備的本發(fā)明二層鐵電駐極體3中一層在另一層之上設(shè)置的間隙如和4b分別形成共同的空隙5。空隙5的高度在此情況下可以有利地在相同聚合物膜厚度下顯著大于使用沒有間隙的連續(xù)覆蓋物的情況。通過選擇同樣具有間隙4b的覆蓋物2，產(chǎn)生的空隙的高度可以有利地在非常寬的范圍內(nèi)選擇，并且如果需要，可以根據(jù)特定的應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。圖3a顯示了可以由兩個(gè)聚合物膜Ia和Ib的復(fù)合材料形成的聚合物膜元件1的剖視圖。兩個(gè)聚合物膜Ia和Ib的結(jié)合可以例如借助于層壓或粘合劑粘結(jié)來進(jìn)行。按照本發(fā)明，然后間隙如可以借助于去除方法，例如激光燒蝕、蝕刻、銑削、刨削或磨削，引入聚合物膜la。在所顯示的聚合物膜元件1中，間隙如已經(jīng)被引入聚合物膜la，直至第二聚合物膜lb。聚合物材料的去除直至聚合物膜Ia和Ib的邊界表面有利地容許更精確地設(shè)定空隙的高度，并且因此可以產(chǎn)生甚至更均勻的空隙。圖北顯示了包含圖3a中顯示的聚合物膜元件1和連續(xù)覆蓋物2的本發(fā)明三層鐵電駐極體3的剖面視圖。間隙如由覆蓋物2封閉，從而形成空隙5的層。按照本發(fā)明，空隙的層被理解為并且指這樣的層，其可以在相同的聚合物膜的層中形成。在所形成的本發(fā)明三層鐵電駐極體中的空隙可以有利地使得要制備的本發(fā)明三層鐵電駐極體沿著其厚度、即垂直于聚合物膜la、lb、2的層的走向更柔軟，以便降低其彈性模量，并且在得到的空隙5中使得極化過程成為可能。圖3c是在充電過程之后和將電極6a和6b附著之后，圖北中顯示的本發(fā)明三層鐵電駐極體的簡(jiǎn)要剖視圖。充電可以例如通過摩擦帶電、電子束轟擊、在電極上施加電壓或電暈放電來進(jìn)行。特別地，充電可以通過雙-電極電暈設(shè)置來進(jìn)行。在此情況下，針電壓可以為至少彡20kV，例如至少彡25kV，特別是至少彡30kV。充電時(shí)間在此情況下可以為至少>Os，例如至少彡30s，特別是至少彡Imin0在每種情況下，連續(xù)聚合物膜Ib和覆蓋物2接觸電極6a、6b。電極6a、6b在此以電極層的形式形成，在每種情況下在聚合物膜Ib和覆蓋物2的側(cè)面，該側(cè)面與包含間隙的、形成空隙5的聚合物膜Ia相鄰的側(cè)面相反。圖4顯示了本發(fā)明的機(jī)電轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)要剖視圖，其具有一個(gè)在另一個(gè)之上層疊的三個(gè)本發(fā)明多層鐵電駐極體，這些本發(fā)明多層鐵電駐極體如圖3c所示，在每種情況下包含連續(xù)聚合物膜11a、lib、11c、包含間隙的聚合物膜10a、10b、10c，它們?cè)诿糠N情況下一起形成聚合物膜元件1，以及第三連續(xù)聚合物膜20a、20b、20c形式的覆蓋物。圖4舉例說明了具有不同排列的兩個(gè)相鄰連續(xù)聚合物膜lla、20b；llb、20c用相同的極化充電，并且可以因此接觸相同的電極16ab；16bc。圖4還顯示了可以將電極16a、16ab、16bc、16c連接到電壓/電流測(cè)量/提供/存儲(chǔ)裝置17。圖fe到圖k顯示了聚合物膜元件1和/或覆蓋物2中的間隙4的各種實(shí)施方案以及與聚合物膜1和/或2的層的走向橫切的相應(yīng)空隙5的底面的可能構(gòu)形的簡(jiǎn)要平面視圖。所顯示的結(jié)構(gòu)也可以通過去除方法來產(chǎn)生，例如激光燒蝕、銑削、刨削或磨削和/或化學(xué)蝕刻。一般而言，可以以這樣的方式進(jìn)行去除，即可以在聚合物膜1和2中以正形或負(fù)形來產(chǎn)生所述形式，換言之以凹陷或隆起的形式來產(chǎn)生所述形式。所顯示的間隙4的實(shí)施方案和構(gòu)形僅僅表示的是例子，并且不以任何方式限制本發(fā)明。為了全面清楚的目的，在圖fe到5e中是以舉例的方式借助于附圖標(biāo)記來分別指明一種形式的僅僅一個(gè)間隙。圖fe顯示了包含間隙4的聚合物膜1的平面圖，間隙4具有圓形的底面。正如圖5a中舉例說明的，間隙4可以另外作為多個(gè)間隙4來形成。圖恥顯示了包含間隙4的聚合物膜1的平面圖，間隙4具有細(xì)長(zhǎng)的、矩形底面。圖5c顯示了包含間隙4的聚合物膜的平面圖，間隙4具有十字形的底面。圖5d顯示了包含各種間隙4、4’的結(jié)構(gòu)化的聚合物膜，其間隙中的某些具有圓形的底面4，而某些具有菱形的底面4’。圖5d舉例說明了，使用具有圓形4和菱形4’橫截面的間隙的均勻分布排列，可以有利地獲得特別大的總空隙體積。圖k顯示了包含間隙4的聚合物膜1，其凹陷4具有蜂窩形底面。圖k舉例說明了僅僅基于具有蜂窩形橫截面的間隙4的排列同樣可以獲得有利的大的總空隙體積。權(quán)利要求1.制備包含空隙(5)的二層或多層鐵電駐極體(3)的方法，所述鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層中間的PTFE制造的穿孔的中間層的三層鐵電駐極體，該方法特征在于以下步驟A)借助于去除方法將一個(gè)或多個(gè)間隙Ga)引入聚合物膜元件(1)的至少一個(gè)表面?zhèn)?，B)將第一覆蓋物(施加到包含在步驟A)中形成的間隙的聚合物膜元件(1)的表面?zhèn)龋虲)將聚合物膜元件(1)和覆蓋物(結(jié)合形成聚合物膜復(fù)合材料(3)，間隙(4)被封閉而形成空隙(5)。2.權(quán)利要求1的方法，特征在于步驟A)中間隙Ga)的引入通過激光燒蝕、蝕刻、刨削、磨削和/或銑削來進(jìn)行。3.權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟Al)中將一個(gè)或多個(gè)間隙Gb)引入覆蓋物(2)的表面?zhèn)取?.權(quán)利要求3的方法，特征在于覆蓋物O)的表面?zhèn)戎械拈g隙Gb)和聚合物膜元件(1)的表面?zhèn)戎械拈g隙Ga)被設(shè)置成使得它們至少部分重疊，并因此形成共同的空隙(5)。5.權(quán)利要求1的方法，特征在于聚合物膜元件(1)和/或覆蓋物(2)包括相互結(jié)合的至少第一和第二聚合物膜(IaUb)；(2a,2b)06.權(quán)利要求5的方法，特征在于步驟Α)中將間隙Ga)引入聚合物膜元件(l、la)的表面?zhèn)群?或在步驟Al)中將間隙Gb)引入覆蓋物O)的表面?zhèn)冗M(jìn)行到直至第二聚合物膜(lb,2b)。7.權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟C)中聚合物膜元件(1)和覆蓋物(2)結(jié)合形成二層或多層鐵電駐極體C3)通過層壓、粘合劑粘結(jié)、扣緊、卡裝、螺紋連接、鉚接或焊接來進(jìn)行。8.權(quán)利要求1的方法，特征在于將電極(6)施加到二層或多層鐵電駐極體(3)的朝外的表面在步驟D)中空隙(5)的內(nèi)表面充電之前和/或之后來進(jìn)行。9.權(quán)利要求1的方法，特征在于步驟A)、B)、C)和/或D)以連續(xù)卷-到-卷工藝進(jìn)行。10.權(quán)利要求1的方法，特征在于包括在步驟D)中空隙(5)的內(nèi)表面充電之前或之后作為另外的步驟E)來將步驟C)中形成的二層或多層鐵電駐極體(3)的邊緣密封。11.權(quán)利要求1的方法，特征在于包括在步驟D)中的極化之前在另外的步驟F)中將氣體充填到二層或多層鐵電駐極體(3)中的空隙(5)中。12.具有空隙的二層或多層鐵電駐極體，該鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔的中間層的三層鐵電駐極體，所述具有空隙的二層或多層鐵電駐極體包含-至少第一聚合物膜元件(1)，其具有至少一個(gè)包含間隙Ga)的表面?zhèn)龋?至少第一覆蓋物(2)，覆蓋物(被設(shè)置在所述包含間隙Ga)的聚合物膜元件(1)的第一表面?zhèn)壬希烷g隙Ga)由覆蓋物(2)封閉，從而形成空隙(5)。13.二層或三層鐵電駐極體，特征在于其通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)。14.壓電元件，其包含權(quán)利要求12或13的二層或多層鐵電駐極體，特征在于所述聚合物膜元件和/或覆蓋物包括至少兩個(gè)相互結(jié)合的聚合物膜。15.權(quán)利要求14的壓電元件，特征在于其為傳感器、執(zhí)行器和/或發(fā)電元件。全文摘要本發(fā)明涉及制備包含限定的空隙(5)的二層或多層鐵電駐極體(3)的方法，所述鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層中間的PTFE制造的穿孔的中間層的三層鐵電駐極體，該方法特征在于以下步驟A)借助于去除方法將一個(gè)或多個(gè)間隙(4a)引入聚合物膜元件(1)的至少一個(gè)表面?zhèn)?，B)將第一覆蓋物(2)施加到包含在步驟A)中形成的間隙(4)的聚合物膜元件(1)的表面?zhèn)龋虲)將聚合物膜元件(1)和覆蓋物(2)結(jié)合形成聚合物膜復(fù)合材料(3)，間隙(4)被封閉而形成空隙(5)，并且涉及二層或多層鐵電駐極體(3)，該鐵電駐極體不包括具有由兩個(gè)FEP層之間的PTFE制造的穿孔的中間層的三層鐵電駐極體，特別地涉及由本發(fā)明方法制備的鐵電駐極體。本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料(3)的壓電元件。文檔編號(hào)H01L41/083GK102064275SQ20101054869公開日2011年5月18日申請(qǐng)日期2010年11月12日優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日發(fā)明者C·貝內(nèi)克,J·瓦格納,W·詹寧格爾申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司