專利名稱：：鐵電駐極體兩層和更多層復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法鐵電駐極體兩層和更多層復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法本發(fā)明涉及生產(chǎn)具有規(guī)定的空腔的兩層和更多層鐵電駐極體的方法，和涉及通過(guò)這些方法所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料。由于它們的優(yōu)點(diǎn)和可有針對(duì)性調(diào)節(jié)的性能(例如諸如低重量，導(dǎo)熱性，機(jī)械變形性，電性能以及阻隔性能)，聚合物和聚合物復(fù)合材料被用于廣泛的多種商業(yè)應(yīng)用中。例如，它們被用作食品和其他商品的包裝材料，用作建筑材料或者絕緣材料，例如在建筑物中或者在汽車制造中。但是功能性聚合物還在傳感器應(yīng)用或者促動(dòng)器應(yīng)用中作為有源部件的重要程度日益增加。就此而言，一種重要的應(yīng)用理念涉及將該聚合物用作機(jī)電或者壓電轉(zhuǎn)換器。壓電材料能夠?qū)C(jī)械壓力線性轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。相反，施加到壓電材料上的電場(chǎng)能夠被轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)換器幾何形狀的變化。壓電材料已經(jīng)作為有源部件而整合到許多應(yīng)用中。這些部件包括例如用于鍵盤或者觸摸板的結(jié)構(gòu)化的壓力傳感器，加速傳感器，麥克風(fēng)，擴(kuò)音器，超聲轉(zhuǎn)換器(用于醫(yī)學(xué)工藝應(yīng)用中，用于航海技術(shù)中或者用于材料測(cè)試中)。在W02006/053528A1中，例如，描述了一種電聲轉(zhuǎn)換器，其基于由聚合物膜組成的壓電元件。在近年中，一種新型壓電聚合物，所謂的鐵電駐極體(Ferroelektrete)，已經(jīng)逐漸成為研究的關(guān)注點(diǎn)。該鐵電駐極體也稱作壓電駐極體。鐵電駐極體由具有空腔結(jié)構(gòu)的聚合物材料組成，該空腔能夠長(zhǎng)期存儲(chǔ)電荷。迄今已知的鐵電駐極體表現(xiàn)出胞孔結(jié)構(gòu)，并且是作為發(fā)泡聚合物膜或者是作為由聚合物膜或者聚合物織物組成的多層系統(tǒng)而形成的。如果電荷根據(jù)它們的極性而分布到該空腔的不同表面上，則每個(gè)帶電的空腔構(gòu)成了電偶極。如果該空腔現(xiàn)在變形，則這引起了該偶極大小的變化，并且在外電極之間產(chǎn)生電流流動(dòng)。該鐵電駐極體可以表現(xiàn)出與其他壓電體堪相比較的壓電活性。在US4654546中，描述了一種用于生產(chǎn)聚丙烯泡沫膜，作為至鐵電駐極體膜的前體的方法。在這種情況中，將該聚合物膜與填料顆粒混合。二氧化鈦例如被用作填料。將該聚丙烯膜在擠出后雙軸拉伸，以使得在該填料顆粒周圍，在膜中形成小空腔。這種方法同時(shí)還應(yīng)用于其他聚合物。例如，在M.Wegener,Μ.Paajanen,0.Voronina,R.Schulze,W.Wirges禾口R.Gerhard-Multhaupt"Voidedcyclo-olefinpolymerfilms:ferroelectretswithhighthermalstability，，，Proceedings,12thInternationalSymposiumonElectrets(IEEEServiceCenter，新澤西皮斯卡塔韋，USA2005),47-50(2005)和EettaSaarim^iki,MikaPaajanen，Ann-MariSavijSrvi和HannuMinkkinen,MichaelWegener,OlenaVoronina,RobertSchulze,WernerWirges禾口ReimundGerhard-Multhaupt“NovelHeatDurableElectromechanicalFilmProcessingforElectromechanicalandElectretApplications",IEEETransactionsonDielectricsandElectricalInsulationl3，963-9720006年10月)中，描述了由環(huán)烯烴共聚物(COC)和環(huán)烯烴聚合物(COP)來(lái)生產(chǎn)鐵電駐極體膜。該發(fā)泡聚合物膜具有這樣的缺點(diǎn)，即，會(huì)發(fā)生氣泡尺寸寬的分布。結(jié)果，在隨后的充電步驟過(guò)程中，并非全部的氣泡都能夠非常均勻的帶電。用于生產(chǎn)發(fā)泡的鐵電駐極體聚合物膜的另外一種方法是用超臨界液體，例如用二氧化碳對(duì)均勻膜進(jìn)行直接物理發(fā)泡。在AdvancedFunctionalMaterials17，324-329(2007)，WernerWirges,MichaelWegener,OlenaVoronina，LarissaZirkel禾口ReimundGerhard-Multhaupt“Optimizedpreparationofelasticallysoft，highlypiezoelectric，cellularferroelectretsfromnonvoidedpoly(ethyleneterephthalate)films，，禾口在AppliedPhysicsLetters90，192908(2007)，P.Fang,M.Wegener,W.Wirges禾口R.Gerhard，LZirkel“Cellularpolyethylene-naphthalateferroelectrets:Foaminginsupercriticalcarbondioxide,structuralandelectricalpreparation,andresultingpiezoelectricity，，中，已經(jīng)描述了使用聚酯材料的這種方法，同樣在AppliedPhysicsA!MaterialsScience&Processing90，615-618(2008)，0.Voronina,Μ.Wegener,W.Wirges，R.Gerhard，L.Zirkel禾口H.Miinstedt"Physicalfoamingoffluorinatedethylene-propylene(FEP)copolymersinsupercriticalcarbondioxide:singlefilmfluoropolymerpiezoelectrets，，中描述了用于含氟聚合物FEP(氟化乙烯-丙烯共聚物)。在鐵電駐極體多層系統(tǒng)的情況中，尤其已知由硬層和軟層連同在它們之間引入電荷組成白勺挺_歹11°￠:"Double-layerelectrettransducer",JournalofElectrostatics,第39卷第33-40頁(yè)，1997，R.Kacprzyk，A.Dobrucki和J.B.Gajewski中，描述了由具有明顯不同的彈性模量的固體材料組成的多層。它們具有這樣的缺點(diǎn)，即，這些層系統(tǒng)僅僅表現(xiàn)出相對(duì)低的壓電效應(yīng)。在近年的多個(gè)公開(kāi)文獻(xiàn)中，描述了由封閉的外層和多孔或者穿孔的中間層組成的多層系統(tǒng)。這些公開(kāi)文獻(xiàn)包括Z.Hu和H.vonSeggern的論文“Air-breakdownchargingmechanismoffibrouspolytetrafluoroethylenefilms，，，JournalofAppliedPhysics,第98卷，文章014108,2005和“Breakdown—inducedpolarizationbuildupinporousfluoropolymersandwiches:Athermallystablepiezoelectret，，，JournalofAppliedPhysics，第99卷，文章024102，2006，以及公開(kāi)文獻(xiàn)H.C.Basso,R.Α.P.Altafim,R.Α.C.Altafim,Α.Mellinger,PengFang,W.Wirges和R.Gerhard"Three-layerferroelectretsfromperforatedTeflon-PTFEfilmsfusedbetweentwohomogeneousTeflon-FEPfilms，，IEEE,2007AnnualReportConferenceonElectricalInsulationandDielectricPhenomena，1-4244-1482-2/07，453-456(2007)和JinfengHuang,XiaoqingZhang,ZhongfuXia和XuewenWang論文“Piezoelectretsfromlaminatedsandwichesofporouspolytetrafluoroethylenefilmsandnonporousfluoroethylenepropylenefilms"JournalofAppliedPhysics,第103卷，文章084111,2008。該具有多孔或者穿孔中間層的層系統(tǒng)經(jīng)常具有比上述系統(tǒng)大出很多的壓電常數(shù)。但是，就這點(diǎn)而言，該中間層有時(shí)候不能用固體外層可靠地層合。此外，該中間層的穿孔通常是非常耗時(shí)的。在公開(kāi)文獻(xiàn)X.Zhang,J.Hillenbrand和G.Μ.Sessler"Thermallystablefluorocarbonferroelectretswithhighpiezoelectriccoefficient",AppliedPhysicsA，第84卷第139-142頁(yè)，2006和"Ferroelectretswithimprovedthermalstabilitymadefromfusedfluorocarbonlayers",JournalofAppliedPhysics,第101卷，文章054114,2007，以及在XiaoqingZhang,JinfengHuang和ZhongfuXia"Piezoelectricactivityandthermalstabilityofcellularfluorocarbonfilms'THYSICASCRIPTA，第TU9卷第274-277頁(yè)，2007中，描述了通過(guò)將金屬柵格壓印到聚合物層堆疊上來(lái)對(duì)該聚合物層進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，該聚合物層堆疊由至少三個(gè)以交替的次序彼此疊置的FEP層和PTFE層組成。作為在高于FEP的熔點(diǎn)和低于PTFE的熔點(diǎn)的溫度經(jīng)由柵格而壓到一起的層的結(jié)果，該聚合物層是以這樣的方式來(lái)依照柵格的結(jié)構(gòu)彼此結(jié)合的，即，在柵格條之間形成了具有矩形基面的圓頂形或者氣泡形空腔。但是，這種方法產(chǎn)生了具有不同質(zhì)量的鐵電駐極體，這歸因于僅能困難地控制均勻空腔的形成，特別是隨著層數(shù)增加時(shí)更是如此。使用柵格來(lái)生產(chǎn)氣泡形空腔的另外一種方法由R.A.C.Altafim,H.C.Basso,R.A.P.Altafim,L.Lima,C.V.DeAquino,L.GonalvesNeto禾口R.Gerhard-Multhaupt^:“Piezoelectretsfromthermo-formedbubblestructuresoffluoropolymer-eIectretfilms，，，IEEETransactionsonDielectricsandElectricalInsulation，第13卷第5期第979-985頁(yè)，2006中。在這種情況中，將兩個(gè)彼此疊置的特氟隆-FEP膜排列在金屬柵格和上部圓柱形金屬零件之間。將這種結(jié)構(gòu)用金屬柵格壓到下面的圓柱形金屬零件上(其具有用于施加真空目的開(kāi)孔)。該FEP膜是通過(guò)上部金屬零件來(lái)加熱的，并且依靠施加到下部金屬零件上的真空，將下面的膜吸入到柵格的開(kāi)孔中，并且形成相應(yīng)的空腔。所述的方法(其使用柵格來(lái)用于在該聚合物多層復(fù)合材料中形成空腔)是麻煩的，并且難以以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行。一種有利的生產(chǎn)具有均勻尺寸和結(jié)構(gòu)的管狀空腔的鐵電駐極體的簡(jiǎn)單方法由R.A.P.Altafim,X.Qiu,W.ffirges,R.Gerhard,R.Α.C.Altafim,H.C.Basso,W.Jerminger禾口J.Wagner描述在論文"Template—basedfluoroethylenepropylenepiezoelectretswithtubularchannelsfortransducerapplications，，中，其己經(jīng)被JournalofAppliedPhysics接受進(jìn)行了公開(kāi)。在其中所述的方法中，首先利用了兩個(gè)FEP膜和插入其之間的PTFE掩膜這樣的三明治排列。所形成的膜堆疊是層合的，F(xiàn)EP膜彼此結(jié)合，隨后除去掩膜，露出空腔。此外，鐵電駐極體對(duì)于商業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)越來(lái)越引起關(guān)注，例如用于傳感器，促動(dòng)器和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。就此而言，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效率的關(guān)系，生產(chǎn)方法在工業(yè)規(guī)模上可應(yīng)用性是重要的。本發(fā)明所基于的目標(biāo)所以是提供可選擇的鐵電駐極體多層復(fù)合材料以及可選擇的方法來(lái)生產(chǎn)鐵電駐極體多層復(fù)合材料，使用其能夠產(chǎn)生界定的鐵電駐極體空腔結(jié)構(gòu)，并且其在大的工業(yè)規(guī)模上也是使用簡(jiǎn)單和成本有效的。根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目標(biāo)是通過(guò)權(quán)利要求1的生產(chǎn)鐵電駐極體多層復(fù)合材料的方法和根據(jù)權(quán)利要求12或者13的通過(guò)由這種方法所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于生產(chǎn)具有規(guī)定的空腔的鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料的方法，包括下面的步驟a).將至少一個(gè)第一聚合物膜的至少一個(gè)第一表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，來(lái)形成高度輪廓，b).將至少一個(gè)第二聚合物膜施加到在步驟a)中所形成的第一聚合物膜的結(jié)構(gòu)化表面上，c).結(jié)合該聚合物膜來(lái)產(chǎn)生聚合物膜復(fù)合材料，形成封閉和/或開(kāi)放的空腔，和d).用相反電荷使步驟c)中形成的空腔的內(nèi)表面帶電。換句話說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的該兩層和更多層復(fù)合材料表現(xiàn)出堆疊形式分層的聚合物膜，并且至少在它們之間(在每種情況中，在兩個(gè)聚合物膜之間)形成空腔。就這點(diǎn)而言，聚合物膜是在空腔之間彼此結(jié)合的。有利地，根據(jù)本發(fā)明，空腔的形狀和尺寸計(jì)量可以以非常精確地預(yù)定和界定的方式來(lái)產(chǎn)生。在本發(fā)明的方法中，步驟a)中的結(jié)構(gòu)化和至少在第一聚合物膜的至少一個(gè)表面上的高度輪廓的形成對(duì)于在聚合物膜復(fù)合材料中界定空腔的形成是關(guān)鍵的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該具有界定的空腔結(jié)構(gòu)的鐵電駐極體多層系統(tǒng)可以根據(jù)本發(fā)明的方法，以簡(jiǎn)單的方式來(lái)產(chǎn)生。另外，使用本發(fā)明的方式，可以可變地調(diào)整共振頻率和壓電活性，特別是壓電常數(shù)d33，以針對(duì)各自的應(yīng)用。有利地，使用由本發(fā)明所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料系統(tǒng)，對(duì)于更大的表面積來(lái)說(shuō)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)高的和均勻的壓電系數(shù)。原則上，這為這些鐵電駐極體多層復(fù)合材料開(kāi)拓了眾多的應(yīng)用。另外的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所提出的方法在很大程度上是獨(dú)立于材料的，并且能夠自動(dòng)化。原則上，所用的聚合物膜能夠由任何塑料來(lái)制造，該塑料允許形成高度輪廓，在聚合物膜之間結(jié)合，和在膜之間形成空腔。根據(jù)本發(fā)明，所用的聚合物膜可以選自相同的或者不同的聚合物材料，例如選自聚碳酸酯，全氟的或者部分氟化的聚合物和共聚物例如PTFE，氟乙烯丙烯(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)或者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者上述的聚合物共混物。使用這些材料能夠?qū)崿F(xiàn)好的到非常好的壓電活性。本發(fā)明的材料的寬泛的選擇還能夠有利地適于具體的應(yīng)用。該聚合物膜優(yōu)選的厚度可以是彡IOMffl到彡500Mm，特別優(yōu)選是彡15Mm到(300Mm。本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的不同聚合物膜的厚度可以選擇為相同的或者不同的。該聚合物膜特別合適的厚度在每種情況中可以有利的以這樣的方式來(lái)選擇，即，其取決于聚合物材料和打算的應(yīng)用。原則上，重要的是該方法的步驟c)中所形成的空腔是不塌縮的。因此，較剛性材料可以制造得比相對(duì)更彈性的聚合物材料更薄些。該聚合物膜可以配置成膜薄片，或者特別是對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，有利的還配置成膜網(wǎng)幅(Folienbahn)，其在步驟b)中可以彼此疊置來(lái)排列，并且可以在步驟c)中彼此結(jié)合，來(lái)形成空腔。就此而言，該膜薄片可以例如具有矩形的、規(guī)則的或者不規(guī)則的多邊形或者圓形(例如圓形的、橢圓形或者卵形)的基面，在此情況中，彼此疊置排列的膜有利的是具有相同的基面。原則上，該基面還能夠適配于特定的應(yīng)用。在本發(fā)明方法的步驟b)中，換句話說(shuō)，可以利用分層的聚合物膜堆疊。就此而言，通過(guò)所選擇的聚合物膜總數(shù)和所選擇的結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜的次序，能夠建立該聚合物膜復(fù)合材料的總高度和空腔數(shù)目以及具有空腔的層數(shù)。在兩個(gè)相同聚合物膜之間的空腔被理解為是空腔層。在本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料中，兩種、三種或者多種其之間布置有空腔的聚合物膜可以彼此疊置排列，并且彼此結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明，就此而言，在每種情況中可以使用結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜。它們可以例如交替地彼此疊置排列在膜堆疊中。可選擇地，所用的全部聚合物膜還都可以具有高度輪廓，即，結(jié)構(gòu)化。同樣優(yōu)選的，可以使用這樣的聚合物膜，其僅僅在一個(gè)面上或者僅僅在兩個(gè)面上是結(jié)構(gòu)化的，或者兩種類型的膜處于相同或者不同的數(shù)目。原則上，在全部的變化中，優(yōu)選的是朝外的表面是壓實(shí)的或者非結(jié)構(gòu)化的。這可以任選地簡(jiǎn)化電極在聚合物膜復(fù)合材料的這些外表面上的施加。另外，在其中使用雙面結(jié)構(gòu)化的聚合物膜的情況中，為此目的，非結(jié)構(gòu)化的或者單面結(jié)構(gòu)化的聚合物膜例如在每種情況中可以排列在該聚合物膜堆疊的頂部和底部，作為端部膜。這些端部膜藉由它們的非結(jié)構(gòu)化的表面的覆蓋而形成了聚合物膜復(fù)合材料(其是隨后形成的)的覆蓋層。有利地，本發(fā)明的變化(在其中三個(gè)或者更多個(gè)聚合物膜，以及相應(yīng)的多個(gè)空腔層提供在該鐵電駐極體多層復(fù)合材料中)能夠制造得比僅僅具有兩種聚合物膜的這些更柔軟，并且由于該所存在的另外的空腔，復(fù)合材料的靈敏性以及因此的壓電常數(shù)d33能夠增加。在步驟d)中，對(duì)于空腔內(nèi)表面的帶電和極化來(lái)說(shuō)，有利的是尋求已知的和完備的方法。空腔相對(duì)側(cè)的極化可以例如通過(guò)電暈放電或者通過(guò)等離子體方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。電暈處理有利的還能夠在大規(guī)模上良好的使用。由于步驟a)中所進(jìn)行的聚合物膜結(jié)構(gòu)化和高度輪廓的形成和在步驟b)中使用至少一個(gè)第二聚合物膜的結(jié)合，能夠利用所述方法來(lái)產(chǎn)生和以界定方式生產(chǎn)精確的預(yù)定空腔。一種另外的優(yōu)點(diǎn)因此是使用本發(fā)明的方法，能夠避免不同的共振頻率，例如在發(fā)泡的鐵電駐極體膜的情況中，由于非均勻的氣泡而引起的不受控方式的共振頻率。相反，根據(jù)本發(fā)明，甚至還可以在該聚合物膜復(fù)合材料的部分區(qū)域中產(chǎn)生不同配置的空腔，并因此可以調(diào)整不同的性能，例如壓電活性。在一種實(shí)施方案中，在步驟a)中第一聚合物膜的至少一個(gè)表面的結(jié)構(gòu)化可以通過(guò)壓花方法來(lái)進(jìn)行。同樣優(yōu)選的，該壓花方法可以使用結(jié)構(gòu)化的輥?zhàn)踊蛘咭揽繅夯?Pdgestempel)來(lái)進(jìn)行。在使用結(jié)構(gòu)化的輥?zhàn)雍驮谑褂媒Y(jié)構(gòu)化的壓花模情況二者中，在每種情況中，在壓花工具表面上所形成的結(jié)構(gòu)可以轉(zhuǎn)移到聚合物膜上，形成高度輪廓。就此而言，可以在該壓花工具(即，輥?zhàn)踊蛘邏夯?表面上施加陽(yáng)性或者陰性形狀。該結(jié)構(gòu)化可以在膜擠出后直接進(jìn)行或者甚至作為單獨(dú)的方法，例如在熱壓機(jī)中進(jìn)行。本發(fā)明同樣包括的是各自的聚合物膜可以用壓花工具從兩個(gè)表面?zhèn)壬蟻?lái)處理。例如，聚合物膜可以在每種情況中，從它的上側(cè)和從它的下側(cè)用結(jié)構(gòu)化的輥?zhàn)舆M(jìn)行浮雕，并因此能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。在該方法另外一種可選擇的擴(kuò)展方案中，步驟a)中的第一聚合物膜的至少一個(gè)表面的結(jié)構(gòu)化可以如下來(lái)進(jìn)行在具有任選預(yù)熱的輪廓鑲件的模制工具中，通過(guò)例如用壓縮空氣或者用另外一種氣體向任選加熱的聚合物膜上施加壓力來(lái)變形而進(jìn)行。例如，聚合物膜可以加熱到低于它的軟化溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)的溫度，并且因此能夠通過(guò)^20bar到<300bar的壓縮空氣的作用來(lái)急劇變形。例如，聚碳酸酯膜(例如BayerMaterialScienceAG所制造的Macrofol)可以加熱到130_140°C，剛剛低于玻璃化溫度。此后，該膜可以經(jīng)歷250bar的空氣壓力，并壓到模制工具上，并且能夠使它們匹配所述工具的輪廓和永久變形。在這種情況中，所用的聚合物膜可以具有例如>IOMffl到<500Mffl的厚度，并且所形成的凸出和/或凹陷可以具有彡IOMffl到彡500Mffl的高度以及彡IOMffl到^5000Mm的寬度。優(yōu)選的，空腔高度是彡IOMm到彡250Mm,寬度是彡50Mm到彡3000Mm。特別優(yōu)選該空腔的寬度是彡IOOMm到彡2000Mm。特別是在壓印塑料膜的重復(fù)精確變形的情況中，已經(jīng)建立了一種類似的方法，并且例如描述在德國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)DE3905177Al中。聚合物膜在這種情況中可以布置在板式系統(tǒng)上，在需要時(shí)加熱，并且可以在適當(dāng)?shù)哪Ｖ乒ぞ咧校ㄟ^(guò)施加壓力在預(yù)熱的輪廓鑲件上發(fā)生變形。這種高壓變形方法也稱作高壓成形(HPF)或者稱作HPF方法。有利地，根據(jù)本發(fā)明，DE3905177Al所述的類似構(gòu)造的設(shè)備還可以用于步驟a)中的聚合物膜的結(jié)構(gòu)化目的。全部所述結(jié)構(gòu)化變量具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，S卩，在每種情況中將期望的輪廓轉(zhuǎn)移到聚合物膜上可以以位置精確的方式來(lái)進(jìn)行。使用上述方法，在接下來(lái)的步驟b)中所形成的空腔的形狀和尺寸二者有利地幾乎可以自由選擇，并且取決于膜材料及其性能和取決于各自的膜厚度，能夠適于各自應(yīng)用期望的機(jī)械和電要求。就此而言，膜性能和所形成空腔的形狀和尺寸的組合是以這樣的方式來(lái)選擇的，即，在任何使用情況中，打算保持隔離的膜片段不能彼此接觸。所述的結(jié)構(gòu)化方法進(jìn)一步具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，它們是可自動(dòng)化的，并且可以任選地作為連續(xù)的方法來(lái)進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明，在步驟a)中的第一聚合物膜的至少一個(gè)表面上的結(jié)構(gòu)化還可以通過(guò)用適當(dāng)?shù)某尚蛧娮靵?lái)狹縫擠出該聚合物膜來(lái)進(jìn)行。例如，通過(guò)使用這種結(jié)構(gòu)化方法，能夠形成管狀或者通道類型的結(jié)構(gòu)，并且在隨后的步驟中能夠形成相應(yīng)的空腔。狹縫擠出有利的是一種已經(jīng)完備的方法，其此外同樣能夠連續(xù)進(jìn)行，并且可以自動(dòng)化進(jìn)行。在根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料中，在聚合物膜厚度為>IOMffl到彡500Mm的情況中，空腔可以例如具有彡IOMffl到彡500Mm的高度。用“高度”具體表示橫截面中空腔的高度。特別優(yōu)選的，該空腔可以具有>IOMffl到<250Mm的高度。通過(guò)本發(fā)明方法所形成的空腔可以具有眾多不同的形狀。該空腔的形狀因此不限于圓柱形，管狀或者通道類型的形狀，具有垂直于聚合物膜的層走向的圓形或者矩形橫截面。此外，本發(fā)明的方法提供了將以不同形狀形成的空腔相結(jié)合的可能性。以此方式，一方面，所形成的空腔的總空腔體積可以有利的最大化。另一方面，用本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料和機(jī)電轉(zhuǎn)換器的機(jī)電(特別是壓電)性能能夠通過(guò)選擇空腔的形狀、尺寸和形式，而適于它們的數(shù)目、排列和/或分布。該空腔可以形成具有更小面積的形狀，例如線，例如曲線或者直線，單線或者交叉線或者幾何圖形的外周線，例如圓周或者十字周線，或者形成具有較大面積的結(jié)構(gòu)，例如矩形，圓形，十字形等等?？涨坏男螤詈统叽鐑?yōu)選是以這樣的方式來(lái)調(diào)整的，即，在該空腔內(nèi)聚合物膜不能垂直于其層走向而彼此接觸和/或在完成后所形成的總空腔體積要盡可能大。換句話說(shuō)，具體地，通過(guò)空腔內(nèi)表面上的極化而施加的正電荷和負(fù)電荷應(yīng)當(dāng)不能彼此接觸。該空腔可以形成這樣的形狀，其具有選自下面的橫截面區(qū)域基本圓形，例如圓形、橢圓形或者卵形，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、星形和部分圓形和部分多邊形(例如S形狀)的橫截面區(qū)域。在該膜堆疊中的不同聚合物膜之間的不同層中的空腔在這種情況中可以配置成相同的或者不同的。這包括其形狀、尺寸和形式與空腔的數(shù)目、它們的排列和/或分布。所形成的聚合物膜復(fù)合材料中的空腔能夠有利的使得所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料沿著它的厚度更柔軟，因此能夠降低它的彈性模量，以及還能夠在所形成的空腔中進(jìn)行極化工藝。在本發(fā)明的方法內(nèi)，所形成的聚合物膜復(fù)合材料中的空腔可以以均勻和非均勻分布的方式二者來(lái)形成。具體地，取決于所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，有利的是還能夠以有針對(duì)性地、位置分辨和非均勻分布的方式來(lái)形成空腔。步驟c)中聚合物膜結(jié)合來(lái)產(chǎn)生聚合物膜復(fù)合材料可以根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)例如層合，粘合，夾緊，鉗夾，螺紋連接，鉚接或者焊接(例如激光焊接，超聲焊接，振動(dòng)焊接)來(lái)進(jìn)行。聚合物膜通過(guò)層合的結(jié)合可以具體地通過(guò)在升高壓力下加熱和/或依靠超聲波和/或依靠紫外光或者紅外光的輻射來(lái)進(jìn)行。通過(guò)這種手段，有利地，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大用于聚合物膜的材料的選擇。在這種情況中，用于層合的條件適宜地以這種方式來(lái)選擇的，即，膜層彼此結(jié)合，但是，第一聚合物膜的結(jié)構(gòu)化及其高度輪廓在很大程度上得以保存，因此保證了空腔的形狀穩(wěn)定性和按規(guī)定形成。在層合之前，第一結(jié)構(gòu)化的聚合物膜的材料和/或第二聚合物膜的材料(其換句話說(shuō)還形成了第一膜的覆蓋)可以完全硬化，例如完全干燥和/或完全交聯(lián)，和/或完全凝固和/或完全結(jié)晶。通過(guò)這種方法，能夠提高根據(jù)所述方法所產(chǎn)生的聚合物膜復(fù)合材料(包括空腔)的形狀穩(wěn)定性。步驟c)中聚合物膜依靠粘合的結(jié)合可以例如用丙烯酸酯粘接劑來(lái)進(jìn)行?？蛇x擇地，特別是在由相同材料制成的聚合物膜的結(jié)合的情況中，它還可以如下來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)合通過(guò)在一個(gè)或者兩個(gè)膜上面對(duì)各自的聚合物材料使用良溶劑或者溶劑組合物，通過(guò)隨后加壓該膜和蒸發(fā)溶劑。換句話說(shuō)，在溶劑施加的地方和/或區(qū)域中，聚合物材料是部分溶解的，并且由于該溶劑的蒸發(fā)而重新硬化，并且其能夠以此方式充當(dāng)聚合物膜之間的粘接劑物質(zhì)。例如，可以通過(guò)用二氯甲烷粘合聚碳酸酯膜。在通過(guò)這種溶劑方法結(jié)合的情況中，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有發(fā)生熱負(fù)荷，并且在可熱變形聚合物材料的情況中，剛好能夠提高形狀的穩(wěn)定性，并且避免所形成的空腔的塌縮。在另外一種擴(kuò)展方案中，除了層合之外，聚合物膜還可以依靠粘合來(lái)彼此結(jié)合。這種粘合可以例如依靠丙烯酸酯粘接劑來(lái)建立。通過(guò)這種方法，能夠幫助和提高聚合物膜的機(jī)械結(jié)合。在所述方法的另外一種擴(kuò)展方案中，在步驟d)的空腔內(nèi)表面帶電之前和/或之后，可以將電極施加到該聚合物膜復(fù)合材料的外表面上。將電極施加到外表面上被理解為表示在聚合物復(fù)合材料的至少一個(gè)部分區(qū)域中，特別是在朝外的表面上提供了導(dǎo)電表面涂層。該電極優(yōu)選排列在所用聚合物膜的密實(shí)的或者非結(jié)構(gòu)化的表面上的。根據(jù)本發(fā)明，在將電極施加到鐵電駐極體多層復(fù)合材料的外表面上之后，可以通過(guò)施加電壓來(lái)進(jìn)行直接帶電。在施加電極之前，空腔相對(duì)側(cè)的極化可以例如依靠電暈放電來(lái)實(shí)現(xiàn)。電暈處理有利地還能夠在大規(guī)模上良好使用。根據(jù)本發(fā)明，還可以首先利用表面上的導(dǎo)電表面涂層，然后帶電該聚合物復(fù)合材料，并最終向相對(duì)置的外表面上施加第二電極。換句話說(shuō)，本發(fā)明所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料可以至少部分在聚合物膜朝外的表面上具有導(dǎo)電涂層。這些導(dǎo)電區(qū)域可以用作電極。該導(dǎo)電涂層(即，電極)就此而言可以以平面方式和/或以結(jié)構(gòu)化的方式來(lái)施加。結(jié)構(gòu)化的導(dǎo)電涂層可以例如以條形或者柵格形式施加來(lái)配置。通過(guò)這種方法，能夠另外地影響鐵電駐極體多層復(fù)合材料的靈敏性，并且能夠適配于具體的應(yīng)用。在所選擇的電極材料的情況中，它可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的導(dǎo)電材料。根據(jù)本發(fā)明，為此可使用金屬，金屬合金，導(dǎo)電低聚物或者聚合物，例如諸如聚噻吩，聚苯胺，聚吡咯，導(dǎo)電氧化物，例如諸如混合氧化物例如ΙΤ0，或者填充有導(dǎo)電填料的聚合物。作為用于填充有導(dǎo)電填料的聚合物的填料，例如可以考慮金屬，導(dǎo)電碳基材料，例如諸如炭黑，碳納米管(CNT)或者同樣導(dǎo)電低聚物或者聚合物。在這種情況中，聚合物的填料含量高于滲透閾值，以使得該導(dǎo)電填料形成不中斷的導(dǎo)電路徑。該電極可以通過(guò)本身已知的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)表面金屬化，通過(guò)濺射，蒸鍍，化學(xué)氣相沉積(CVD)，印刷，刮涂，旋涂，糊涂或者印蓋預(yù)先制作形式的導(dǎo)電層或者通過(guò)導(dǎo)電塑料所制成的放電電極。該電極在這種情況中可以以結(jié)構(gòu)化的方式來(lái)配置，例如條形或者柵格形。例如，根據(jù)本發(fā)明，該電極還可以通過(guò)這樣的方式來(lái)結(jié)構(gòu)化，即，該鐵電駐極體多層復(fù)合材料表現(xiàn)出有源和無(wú)源區(qū)域，作為機(jī)電轉(zhuǎn)換器。具體地，該電極可以通過(guò)這樣的方式來(lái)結(jié)構(gòu)化，即，特別是在傳感器模式中，信號(hào)可以通過(guò)位置分辨的方式來(lái)檢測(cè)，和/或特別是在促動(dòng)器模式中，有源區(qū)域可以是有針對(duì)性驅(qū)動(dòng)的。這可以例如通過(guò)具有電極的有源區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)，而無(wú)源區(qū)域不具有電極。同樣包括于本發(fā)明中的是兩個(gè)或者更多個(gè)鐵電駐極體多層復(fù)合材料可以用相同極化的導(dǎo)電層(即，電極)來(lái)結(jié)合。換句話說(shuō)，在本發(fā)明的兩個(gè)鐵電駐極體多層復(fù)合材料之間可以形成中間電極，其可以在它們的外表面上夾入到兩個(gè)電極之間。通過(guò)這種方法，該鐵電駐極體多層復(fù)合材料可以串聯(lián)連接，并且能夠?qū)崿F(xiàn)的壓電效應(yīng)可以是雙倍或者多倍的。本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料優(yōu)選包含兩個(gè)電極。在使用大于兩個(gè)電極的本發(fā)明的機(jī)電轉(zhuǎn)換器的情況中，它可以例如是堆疊結(jié)構(gòu)，其組成為幾種鐵電駐極體多層復(fù)合材料系統(tǒng)，優(yōu)選是根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的。在本發(fā)明方法的另外一種擴(kuò)展方案中，步驟a)，b)，C)和/或d)可以作為連續(xù)的輥對(duì)輥方法來(lái)進(jìn)行。有利地，該多層復(fù)合材料的生產(chǎn)因此可以至少部分地作為連續(xù)方法來(lái)進(jìn)行，優(yōu)選作為輥對(duì)輥方法來(lái)進(jìn)行。這對(duì)于將所述方法應(yīng)用于大的工業(yè)規(guī)模上來(lái)說(shuō)是特別有利的。該生產(chǎn)方法的至少一部分的自動(dòng)化簡(jiǎn)化了該方法，并且能夠廉價(jià)的生產(chǎn)具有空腔的鐵電駐極體多層復(fù)合材料。根據(jù)本發(fā)明，有利的是全部的方法步驟都是自動(dòng)化的。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，在步驟b)之前，第二聚合物膜也可以結(jié)構(gòu)化，來(lái)形成高度輪廓。通過(guò)這種方法，能夠產(chǎn)生的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的可變性能夠進(jìn)一步提高。經(jīng)由所選擇的聚合物膜總數(shù)和所選擇的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜的次序，能夠確定空腔總高度和數(shù)目，或者含空腔層的數(shù)目。因此在本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料中，兩種、三種或者更多種在其之間布置有空腔的聚合物膜可以彼此疊置排列和彼此結(jié)合。例如，結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜可以交替地彼此疊置排列在膜堆疊中?？蛇x擇地，也可以是全部所用的聚合物膜具有高度輪廓，在該情況中，所述膜能夠具有彼此相同或者不同的結(jié)構(gòu)化。在另外一種擴(kuò)展方案中，在步驟d)的帶電之前或者之后，在另外的步驟e)中，包括了對(duì)步驟c)所形成的聚合物膜復(fù)合材料邊緣的密封。因此本發(fā)明的多層復(fù)合材料可以有利地在邊緣進(jìn)行密封，來(lái)保護(hù)后者密封免于環(huán)境影響，例如在侵蝕性環(huán)境例如在高空氣濕度的氣氛中或者在水下的環(huán)境中的應(yīng)用。在本發(fā)明另外一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，氣體可以充入空腔中。該氣體可以是例如純氮(N2),氮氧化物(N2O)或者六氟化硫(SF6)。由于氣體充入，在通過(guò)本發(fā)明所生產(chǎn)的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的情況中，有利的是能夠依靠極化再一次來(lái)實(shí)現(xiàn)明顯更高的壓電常數(shù)。本發(fā)明方法的一種非常大的優(yōu)點(diǎn)(其同樣提供在它們上述不同的構(gòu)造中)是后者在寬的范圍內(nèi)是獨(dú)立于材料的，并且因此，這里有寬的應(yīng)用選項(xiàng)范圍。本發(fā)明另外提供了一種鐵電駐極體多層復(fù)合材料，其包含層堆疊，該層堆疊由下列組成至少一個(gè)第一聚合物膜和與所述的第一聚合物膜結(jié)合的第二聚合物膜，由此至少該第一聚合物膜至少在它朝著第二聚合物膜的表面?zhèn)缺憩F(xiàn)出具有凸出和凹陷的結(jié)構(gòu)化，并且通過(guò)該結(jié)構(gòu)化而形成它的高度輪廓的第一聚合物膜是以這樣的方式結(jié)合到第二聚合物膜上的，即，一個(gè)或多個(gè)空腔是在聚合物膜之間形成的，并且此外，該空腔的內(nèi)表面帶有相反電荷。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，至少一部分空腔可以形成為這樣的形狀，其在聚合物膜的層走向方向上具有選自下面的橫截面區(qū)域基本圓形，例如圓形、橢圓形或者卵形，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、星形和部分圓形和部分多邊形(例如S形狀)的橫截面區(qū)域，并且還可以形成完全不同于其的形狀。該幾何形狀此外可以是規(guī)則或者不規(guī)則配置的。獨(dú)立于其，垂直于膜堆疊中的聚合物膜的層走向的空腔可以部分或者完全地形成這樣的形狀，其具有選自下面的橫截面區(qū)域基本圓形，例如圓形、橢圓形或者卵形，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、星形和部分圓形和部分多邊形(例如S形狀)的橫截面區(qū)域，并且還可以形成完全不同于其的形狀。該幾何形狀此外可以是規(guī)則或者不規(guī)則配置的。具體地，本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料可以具有這樣的空腔，其部分或者完全不具有純粹的氣泡形狀或者圓頂形狀形式，特別是具有矩形基面。不同于其的空腔形狀(其根據(jù)本發(fā)明是可能的)能夠可變地設(shè)定多層復(fù)合材料的基本性能，例如諸如該多層復(fù)合材料沿著它的厚度的壓電常數(shù)或者彈性和柔軟度，通過(guò)這種方法，達(dá)到了各種各樣的應(yīng)用范圍。依靠空腔的選擇，特別是形狀和尺寸的選擇(其根據(jù)本發(fā)明是可能的)，以及其分布的選擇，能夠有利地優(yōu)化鐵電駐極體多層復(fù)合材料的總空腔體積。本發(fā)明的多層復(fù)合材料還可以例如包含大于兩個(gè)聚合物膜以及相應(yīng)的多個(gè)空腔層，其可以具有相同或者不同的空腔形狀、尺寸、數(shù)目和分布。此外，本發(fā)明的多層復(fù)合材料可以具有電極。關(guān)于本發(fā)明鐵電駐極體多層復(fù)合材料進(jìn)一步的特征，在此可以明確參考關(guān)于本發(fā)明方法的說(shuō)明。本發(fā)明進(jìn)一步涉及具有空腔的鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料，其是通過(guò)上述本發(fā)明的方法來(lái)生產(chǎn)的。就此而言，可以利用所述生產(chǎn)方法的不同的變化，并且由其形成的鐵電駐極體多層復(fù)合材料還可以任選地彼此結(jié)合來(lái)進(jìn)行。這樣的本發(fā)明的兩層和更多層復(fù)合材料具有以堆疊形式的分層的聚合物膜，并且在每種情況中，至少在兩個(gè)聚合物膜之間形成空腔。該聚合物膜在這種情況中是彼此在空腔之間結(jié)合的。有利地，根據(jù)本發(fā)明，所述空腔的形狀和尺寸可以通過(guò)精確預(yù)定和規(guī)定的方式來(lái)生產(chǎn)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種壓電元件，其含有根據(jù)本發(fā)明的至少一種鐵電駐極體多層復(fù)合材料和/或通過(guò)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的至少一種鐵電駐極體多層復(fù)合材料。這種壓電元件可以例如是傳感器元件，促動(dòng)器元件或者發(fā)電機(jī)元件。有利地，本發(fā)明能夠應(yīng)用于多種非常不同的應(yīng)用中，用于機(jī)電和電聲領(lǐng)域，特別是獲自機(jī)械振動(dòng)、聲、超聲波的能量領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)診斷，聲顯微技術(shù)，機(jī)械傳感，特別是壓力傳感，力傳感和/或應(yīng)變傳感，機(jī)器人和/或通訊工藝。它們典型的例子是壓力傳感器，電聲轉(zhuǎn)換器，麥克風(fēng)，擴(kuò)音器，振蕩轉(zhuǎn)換器，光偏轉(zhuǎn)器，振動(dòng)膜，用于玻纖光學(xué)的調(diào)節(jié)器，焦熱電探測(cè)器，電容器和控制系統(tǒng)以及“智能”地板。另外，本發(fā)明另外包括一種設(shè)備，用于生產(chǎn)本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料。換句話說(shuō)，本發(fā)明另外涉及一種設(shè)備，用于執(zhí)行本發(fā)明的方法，該設(shè)備包括用于結(jié)構(gòu)化第一聚合物膜的至少一個(gè)表面的裝置。這些裝置可以例如是壓花輥、壓花?；蛘咭揽渴┘訅毫?lái)變形的裝置?？傊?，本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)具有空腔的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的方法，該方法在大規(guī)模上同樣能夠簡(jiǎn)單和廉價(jià)地進(jìn)行。用本發(fā)明的方法所產(chǎn)生的鐵電駐極體多層結(jié)構(gòu)還可以生產(chǎn)成具有大量的具有精確界定空腔結(jié)構(gòu)的層。依靠可變的調(diào)整空腔的橫截面幾何形狀和尺寸，形狀和大小，層次序和層數(shù)目以及依靠用于所用聚合物膜的材料大的選擇范圍，本發(fā)明所生產(chǎn)的鐵電駐極體能夠調(diào)整成特別好的適于適當(dāng)?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域。下面所示的圖目的是進(jìn)一步更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，而不限于所示和所述的實(shí)施方案。所示的是圖1第一聚合物膜的結(jié)構(gòu)化的示意圖，其依靠壓花輥?zhàn)觼?lái)在表面上形成凹槽結(jié)構(gòu)。圖2第一聚合物膜，在兩側(cè)上都引入了凹槽結(jié)構(gòu)。圖3a由結(jié)構(gòu)化膜和第二光滑膜所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料的示意性頂部斜視圖。圖北由雙面結(jié)構(gòu)化膜和兩個(gè)非結(jié)構(gòu)化膜所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料的示意性頂部斜視圖。圖3c由第一結(jié)構(gòu)化膜與第二相同的結(jié)構(gòu)化膜所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料的示意性頂部斜視圖。圖3d由兩個(gè)單面結(jié)構(gòu)化膜與第三非結(jié)構(gòu)化膜所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料的示意性頂部斜視圖。圖如到4g通過(guò)聚合物膜的結(jié)構(gòu)化所形成的高度輪廓的形狀。圖5本發(fā)明的由兩個(gè)聚碳酸酯膜組成的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的顯微放大照片。圖1示意性示出了第一聚合物膜1的結(jié)構(gòu)化，其依靠壓花輥?zhàn)?0來(lái)在表面上形成凹槽結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)“壓花輥?zhàn)?0”被理解為這樣的輥?zhàn)?，其作為壓花工具，能夠?qū)⑺慕Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到聚合物膜上。聚合物膜1可以例如在擠出后直接引導(dǎo)通過(guò)壓花輥?zhàn)?0和沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的引導(dǎo)輥?zhàn)?1之間?？蛇x擇地，在所用的設(shè)備中，作為與壓花輥?zhàn)?0的配對(duì)物，還可以使用沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的板來(lái)代替引導(dǎo)輥?zhàn)?1。依靠壓花輥?zhàn)?0上的凹進(jìn)12，可以在聚合物膜1上形成相應(yīng)的高度輪廓。依靠該凹進(jìn)，能夠在該聚合物膜上形成通道類型的結(jié)構(gòu)化，由此通過(guò)平行設(shè)置的彼此間隔排列的脊(Steg)2來(lái)在平直基面3上形成高度輪廓。根據(jù)本發(fā)明的一種變化，所述的結(jié)構(gòu)化能夠顯示的形狀還可以通過(guò)用適當(dāng)?shù)某尚蛧娮斓莫M縫噴嘴擠出來(lái)獲得。所用的壓花輥?zhàn)舆€可以有利地具有其他壓花結(jié)構(gòu)(其能夠適當(dāng)?shù)钠ヅ浯纬傻目涨黄谕男螤?。在這種構(gòu)造中，聚合物膜1的基面3在它位于高度輪廓相對(duì)位置的表面上形成了聚合物膜1的未結(jié)構(gòu)化的第二表面。在所示的版式中，脊2配置有垂直側(cè)和直線邊。如果這樣的結(jié)構(gòu)化聚合物膜1根據(jù)本發(fā)明例如與非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜5結(jié)合，則可以形成如圖3a所示的通道類型的空腔4(具有矩形橫截面)。該凹槽結(jié)構(gòu)不限于所示的實(shí)施方案，并且還可以例如形成具有半圓形橫截面的凹陷。原則上，根據(jù)本發(fā)明，這里提供的最終形成CN102317066A說(shuō)明書11/17頁(yè)的聚合物膜復(fù)合材料的朝外的表面是非結(jié)構(gòu)化的。然后可以在極化之前和/或之后，將電極施加到這些非結(jié)構(gòu)化表面上。圖2表示了第一聚合物膜1，具有雙面形成的凹槽三維結(jié)構(gòu)，其例如可以通過(guò)兩個(gè)彼此疊置排列的壓花輥?zhàn)?0(此處未示出)引入到引導(dǎo)通過(guò)所述的輥?zhàn)又g的聚合物膜1中。在這種情況中，壓花輥?zhàn)?0在每種情形中可以以互鎖方式來(lái)與圓柱形式配置的結(jié)構(gòu)排列?？蛇x擇地，以此方式雙面結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1的生產(chǎn)還可以例如如下來(lái)進(jìn)行在具有任選預(yù)熱的輪廓鑲件的模制工具中，施加壓力到任選加熱的聚合物膜上來(lái)引起變形。在聚合物膜1該實(shí)施方案中，高度輪廓沒(méi)有如圖1所示的那樣置于聚合物膜1的基面3上，但是該聚合物膜1是三維完全變形的。隨后，空腔4可以如下來(lái)形成如圖北所示，第一聚合物膜1在每種情況中與非結(jié)構(gòu)化膜在聚合物膜1的兩個(gè)表面?zhèn)壬想p面結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明，還可以以這樣的方式來(lái)構(gòu)建聚合物膜1的雙面結(jié)構(gòu)化的樣式，即，在兩個(gè)表面上所形成的高度輪廓是從基面3開(kāi)始的。圖3a示意性示出了根據(jù)本發(fā)明，由結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1(其類似于圖1中來(lái)生產(chǎn))和第二非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜5所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料。該第二聚合物膜5可以排列在聚合物膜1的表面上，在其上形成了例如脊2形式的高度輪廓。由其形成的空腔4在所示的實(shí)施方案中可以具有矩形橫截面。兩個(gè)聚合物膜1和5的結(jié)合在這種情況中可以通過(guò)層合，粘合，夾緊，鉗夾，螺紋連接，鉚接或者焊接(例如激光焊接，超聲焊接，振動(dòng)焊接)來(lái)進(jìn)行。圖北表示了由圖2所示的雙面結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1與兩個(gè)非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜5和5'所生產(chǎn)的本發(fā)明的聚合物膜復(fù)合材料的示意圖。非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜5和5'在每種情況中可以與結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1在表面?zhèn)壬系募^方向上結(jié)合，和在每種情況中依靠粘接結(jié)合來(lái)形成層合空腔4和4'。在所示的實(shí)施方案中，空腔4和4'在每種情況中可以具有矩形橫截面。根據(jù)本發(fā)明，空腔4和4'原則上在每種情況中可以彼此獨(dú)立的配置成可變的形狀和尺寸。對(duì)于在所形成的聚合物膜復(fù)合材料的層來(lái)說(shuō)，該論述同樣適用于空腔4或者4'。本發(fā)明的空腔層被理解和指的是在兩個(gè)相同的聚合物膜之間形成的這些。在所形成的聚合物膜復(fù)合材料中的空腔能夠使得所產(chǎn)生的鐵電駐極體多層復(fù)合材料沿著它的厚度(即，垂直于聚合物膜1，5，5'的層走向)有利地更柔軟，因此能夠降低其彈性模量和使得在所形成的空腔中能夠進(jìn)行極化方法。兩個(gè)聚合物膜1和5的結(jié)合在這種情況中可以通過(guò)層合，粘合，夾緊，鉗夾，螺紋連接，鉚接或者焊接(例如激光焊接，超聲焊接，振動(dòng)焊接)來(lái)進(jìn)行。該極化原則上可以在聚合物膜結(jié)合之后進(jìn)行，例如通過(guò)施加電壓到已經(jīng)放置的電極上來(lái)直接帶電。在放置電極之前，空腔相對(duì)側(cè)的極化可以例如通過(guò)電暈放電或者等離子體方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖3c示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的，由結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1(其類似于圖1中來(lái)生產(chǎn))和第二類似結(jié)構(gòu)化的聚合物膜Γ所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料。聚合物膜1和Γ都在基面3上具有脊2，作為高度輪廓。聚合物膜1和Γ在每種情況中可以通過(guò)它們的具有所形成的脊的結(jié)構(gòu)化的表面?zhèn)葋?lái)結(jié)合。脊2在這種情況中可以以精確配合方式在箭頭方向上彼此疊置，由此可以產(chǎn)生具有垂直于聚合物膜1和Γ的層走向的矩形橫截面的通道型空腔4。兩個(gè)聚合物膜1和Γ的結(jié)合在這種情況中可以通過(guò)層合，粘合，夾緊，鉗夾，螺紋連接，鉚接或者焊接(例如激光焊接，超聲焊接，振動(dòng)焊接)來(lái)進(jìn)行。圖3d示意性示出了根據(jù)本發(fā)明，由結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1(其類似于圖1中來(lái)生產(chǎn))和第二類似結(jié)構(gòu)化的聚合物膜Γ以及另外的非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜5所生產(chǎn)的聚合物膜復(fù)合材料。根據(jù)本發(fā)明，如所示的，可以將第二結(jié)構(gòu)化的聚合物膜Γ以它的非結(jié)構(gòu)化的表面在箭頭方向上排列到聚合物膜1的結(jié)構(gòu)化的表面?zhèn)壬虾蛯⑺Y(jié)合到后者上。通過(guò)將聚合物膜Γ與另外的聚合物膜5結(jié)合，由此能夠形成第二層空腔。在所示的實(shí)施方案中，具有相同結(jié)構(gòu)方向的結(jié)構(gòu)化的膜1和Γ是彼此疊置排列的，隨后彼此結(jié)合。同樣的，該結(jié)構(gòu)還可以是不同定向的。例如，該結(jié)構(gòu)(在這種情況中是脊)可以相對(duì)于彼此以45°或者90°的角度排列，由此根據(jù)本發(fā)明，所述的結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此處于不同角度或者方向的全部排列都是可能的。聚合物膜1和Γ的層次序可以持續(xù)變化，具有一種或多種結(jié)構(gòu)化的和/或非結(jié)構(gòu)化的聚合物膜，并且可以是可變的樣式。有利地，因此可以以不同方式來(lái)生產(chǎn)具有幾種空腔層的鐵電駐極體多層復(fù)合材料，并且可以任選的適于現(xiàn)有的聚合物膜作為預(yù)產(chǎn)物或者適于計(jì)劃的應(yīng)用和期望的性能，例如諸如彈性模量和壓電常數(shù)。圖如-知表示了聚合物膜1中的壓花結(jié)構(gòu)不同的實(shí)施方案和因此的在橫切于聚合物膜1的層走向的相應(yīng)空腔的基面可能的構(gòu)造的示意性頂視圖。這種結(jié)構(gòu)可以例如通過(guò)壓花，原則上作為正性或者負(fù)性形狀(即，作為凹陷或者凸出)，引入到聚合物膜1中。所示的結(jié)構(gòu)化的實(shí)施方案和構(gòu)造僅僅表示了示例性的，并非打算以任何形式限制本發(fā)明。為了清楚起見(jiàn)，在圖中，在每種情況中，僅僅形狀的一個(gè)凹進(jìn)以示例性方式用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)不。圖如表示了結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1，其包含凹陷6，該凹陷具有圓形基面。如圖如所示，凹陷6此外可以作為多個(gè)小凹陷6來(lái)形成。圖4b表示了結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1，其包含凹陷6，該凹陷6具有長(zhǎng)型的矩形基面。圖如表示了結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1，其包含凹陷6，其的凹陷6具有十字形基面。圖4d表示了結(jié)構(gòu)化的聚合物膜，其包含不同的凹陷6，6’，其的凹陷具有部分圓形基面6和部分菱形基面6’。圖4d表明在具有圓形6和菱形6’橫截面的凹陷均勻分布排列的情況中，有利的是能夠?qū)崿F(xiàn)特別大的總空腔體積。圖如表示了聚合物膜1，其包含凹陷6，其的凹陷6具有蜂窩形基面。圖如表明依靠?jī)H僅基于具有蜂窩形的橫截面的凹陷6的排列，同樣能夠有利的實(shí)現(xiàn)大的總空腔體積。圖4f表示了結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1，其包含凹陷6，6’，6’’，其的結(jié)構(gòu)是以不同的形狀和尺寸來(lái)形成的，并且其具有十字形6’，6’’和基本上蜂窩狀的結(jié)構(gòu)區(qū)域6。圖4f此外表明凹陷6，6’，6’’可以以非均勻分布的方式形成，并且彼此部分連接。圖4g表示了聚合物膜1，其包含凹陷6，其的凹陷6是通過(guò)使用不同結(jié)構(gòu)的組合，特別是六邊形/蜂窩形，不同的點(diǎn)厚度和線厚度的交叉線和點(diǎn)來(lái)形成的。圖4g此外還表明至少該不間斷的聚合物層的邊緣區(qū)域可以形成封閉結(jié)構(gòu)，目的是在本發(fā)明的生產(chǎn)方法完成后，來(lái)獲得一種或多種與不間斷的聚合物層接觸的密封空腔。在這種方式中，能夠形成連貫的空腔。圖4g此外表明在本發(fā)明的范圍內(nèi)，通過(guò)表述“具有高度輪廓的結(jié)構(gòu)化聚合物膜1”，聚合物膜還可以被理解為具有僅僅1個(gè)凹陷6，在這種情況中，后者還可以被理解為是幾個(gè)凹陷的合并或者連接。圖5表示了由兩個(gè)聚碳酸酯膜組成的本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的橫截面顯微放大照片。用于此目的結(jié)構(gòu)化的聚合物膜1是一種厚度為75Mffl的聚碳酸酯膜(MakrofolBayerMaterialScienceAG)，將其加熱到剛剛低于玻璃化溫度的130_140°C。此后，用250bar的空氣壓力將聚碳酸酯膜1壓到具有凹槽輪廓的模制工具上。依靠該模制工具，聚碳酸酯膜1是以這樣的方式變形的，即，形成了半圓柱型凹陷。在這種情況中，在聚合物膜1的相對(duì)表面上，所述結(jié)構(gòu)是作為半圓柱型高度輪廓而相應(yīng)形成的。向結(jié)構(gòu)化的聚碳酸酯膜1的表面?zhèn)?其具有凹陷結(jié)構(gòu))，放置75Mm厚度的光滑聚碳酸酯膜5，并且通過(guò)層合結(jié)合到第一個(gè)上。通過(guò)這種方法，所產(chǎn)生的空腔4具有垂直于聚合物膜1和5層走向的半圓形橫截面。在橫截面中，空腔4的高度是ΙΟΟμπι。聚合物膜1的密實(shí)的外表面(其具有凸出)以及聚合物膜5朝外的非結(jié)構(gòu)化表面隨后在每種情況中提供有50nm厚度的鋁電極。內(nèi)空腔4的極化是依靠直接施加電壓來(lái)進(jìn)行的。所產(chǎn)生的復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的壓電活性，其是與根據(jù)實(shí)施例5所獲得的樣品的壓電活性看相比較的。本發(fā)明通過(guò)下面所述的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明，但是不限于此。實(shí)施例實(shí)施例1潤(rùn)滑劑添加劑母料的生產(chǎn)用常規(guī)的雙螺桿配混擠出機(jī)(例如MK32)在常規(guī)的加工溫度(對(duì)于聚碳酸酯來(lái)說(shuō)是2500C-3300C)來(lái)生產(chǎn)潤(rùn)滑劑添加劑配混物。生產(chǎn)了具有下面組成的母料聚碳酸酯Makrolon2600000000，由BayerMaterialScienceAG生產(chǎn)，比例98重量％二異丙基二甲基全氟丁烷磺酸銨，作為無(wú)色粉末，比例2重量％實(shí)施例2膜擠出共混下面組成的配混物實(shí)施例1的潤(rùn)滑劑添加劑母料，比例20重量％，和由BayerMaterialScienceAG生產(chǎn)的聚碳酸酯Makrolon2600，比例80.O重量%用于生產(chǎn)該膜的設(shè)備的組成如下-主擠出機(jī)，具有直徑(D)105mm和長(zhǎng)度41xD的螺桿；該螺桿具有脫氣區(qū)；-擠出寬縫噴嘴，寬度1500mm；-三輥光滑化壓延機(jī)，具有水平輥?zhàn)优挪迹谌伳軌蛳鄬?duì)于水平面旋轉(zhuǎn)+/-45°；-輥道；-用于雙面施加保護(hù)膜的裝置；-取出裝置；_卷繞臺(tái)ο將粒料供給到擠出機(jī)的料斗中。在擠出機(jī)的塑化系統(tǒng)圓筒/螺桿中，進(jìn)行材料的熔融和傳輸。將材料熔體供給到光滑化壓延機(jī)，其的輥?zhàn)泳哂斜?所示的溫度。在該光滑化壓延機(jī)(由三個(gè)輥?zhàn)咏M成)，進(jìn)行了膜的最終成型和冷卻。表1加工參數(shù)主擠出機(jī)的溫度275°C+/-5°C共擠出機(jī)的溫度260°C+/-5°C權(quán)利要求1.用于生產(chǎn)具有空腔的鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料的方法，特征在于下面的步驟a).將第一聚合物膜(1)的至少一個(gè)第一表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，來(lái)形成高度輪廓，b).將至少一個(gè)第二聚合物膜(5，Γ)施加到在步驟a)中所形成的第一聚合物膜的結(jié)構(gòu)化表面上，c).結(jié)合所述聚合物膜(1，1'，幻來(lái)產(chǎn)生聚合物膜復(fù)合材料，形成空腔(4，4')，和d).用相反電荷使步驟c)中形成的空腔G，4')的內(nèi)表面帶電。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟a)中對(duì)第一聚合物膜(1)的至少一個(gè)表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化是通過(guò)壓花來(lái)進(jìn)行的。3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，特征在于該壓花是使用結(jié)構(gòu)化的輥?zhàn)觼?lái)進(jìn)行的。4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，特征在于該壓花是使用結(jié)構(gòu)化的壓花模來(lái)進(jìn)行的。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟a)中對(duì)第一聚合物膜(1)的至少一個(gè)表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化是如下進(jìn)行的在模制工具中用任選預(yù)熱的輪廓鑲件對(duì)任選加熱的聚合物膜(1)加壓來(lái)變形。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟a)中對(duì)第一聚合物膜(1)的至少一個(gè)表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化是通過(guò)用成型噴嘴狹縫擠出該聚合物膜來(lái)進(jìn)行的。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟c)中結(jié)合所述聚合物膜來(lái)產(chǎn)生聚合物膜復(fù)合材料是如下進(jìn)行的通過(guò)層合、粘合、夾緊、鉗夾、螺紋連接、鉚接或者焊接(例如激光焊接、超聲焊接、振動(dòng)焊接)。8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟d)中的空腔內(nèi)表面帶電之前和/或之后，將電極施加到該聚合物膜復(fù)合材料的外表面上。9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于步驟a)、b)、c)和/或d)是作為連續(xù)的輥對(duì)輥方法來(lái)進(jìn)行的。10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟d)中的帶電之前或者之后，該方法包括另外的步驟e)密封步驟c)所形成的聚合物膜復(fù)合材料的邊緣。11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于在步驟d)中的極化之前，該方法包括另外的步驟f)將氣體填充到該聚合物膜復(fù)合材料的空腔中。12.鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料，其包含層堆疊，該層堆疊由至少一個(gè)第一聚合物膜(1)和連接到所述第一聚合物膜上的第二聚合物膜(1)組成，特征在于至少該第一聚合物膜(1)至少在它面朝著第二聚合物膜(1)的表面?zhèn)壬媳憩F(xiàn)出具有凸出和凹陷的結(jié)構(gòu)化，并且該第一聚合物膜(1)是以這樣的方式結(jié)合到第二聚合物膜(Γ，5)上的，即，在聚合物膜(1)(1',5)之間形成一個(gè)或多個(gè)空腔G)，和此外，向所形成的空腔的內(nèi)表面提供相反的電荷。13.根據(jù)權(quán)利要求12的鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料，特征在于平行和垂直于該聚合物膜的層走向的空腔的橫截面的形狀彼此獨(dú)立地、部分或者完全地選自規(guī)則和不規(guī)則的圓形、橢圓形或者卵形、多邊形、蜂窩形、十字形、星形和部分圓形和部分多邊形形狀。14.壓電元件，其含有至少一種根據(jù)權(quán)利要求12的鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料和/或至少一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法所生產(chǎn)的鐵電駐極體兩層或者更多層復(fù)合材料。15.用于進(jìn)行權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，特征在于它包括用于結(jié)構(gòu)化第一聚合物膜的至少一個(gè)表面的裝置。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)具有界定的空腔的兩層或者更多層鐵電駐極體的方法，包括將第一聚合物膜(1)的至少一個(gè)第一表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，來(lái)形成高度輪廓，將至少一個(gè)第二聚合物膜(5，1′)施加到在步驟a)中所形成的第一聚合物膜的結(jié)構(gòu)化表面上，將該聚合物膜(1，1′，5)結(jié)合在一起得到聚合物膜復(fù)合材料，來(lái)形成空腔(4，4′)，和用相反電荷使步驟c)中形成的空腔(4，4′)的內(nèi)表面帶電。本發(fā)明進(jìn)一步涉及鐵電駐極體多層復(fù)合材料，任選地通過(guò)本發(fā)明的方法生產(chǎn)，其包含至少兩個(gè)彼此疊置和彼此連接的聚合物膜，其中在該聚合物膜之間形成空腔。還涉及了包括本發(fā)明的鐵電駐極體多層復(fù)合材料的壓電元件。文檔編號(hào)H01L41/083GK102317066SQ200980156627公開(kāi)日2012年1月11日申請(qǐng)日期2009年11月28日優(yōu)先權(quán)日2008年12月13日發(fā)明者沙佩勒D.,施托爾維爾克G.,瓦爾策G.,普德萊納H.,瓦格納J.,A.阿爾塔菲姆R.,格哈德R.,彥寧格W.,維爾格斯W.申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司