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《pzt基陶瓷纖維性能對1-3復合材料性能影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、劉維華等：ＰｚＴ基陶瓷纖維性能對１．３復合材料性能影響ＰＺＴ基陶瓷纖維性能對１—３復合材料性能影響木劉維華，周靜，彭蔚蔚，李君，陳文（武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室，材料科學與工程學院，湖北武漢４３００７０）摘要：采用塑性聚合物方法制備了高可塑性、高密塑性聚合物方法是利用高剪切應力將陶瓷粉料與溶度和高生坯強度的Ⅸ強５、孫缸Ｓ、ＰＢＳ陶瓷纖維，通過排列澆注法制備了１．３復合材料，研究了不同組成陶瓷纖維對復合材料性能的影響．結果表明，復合材料的介電常數(shù)、聲阻抗和品質因數(shù)均比相應的陶瓷性能小了一個數(shù)量級，壓電應變常數(shù)ｃｆ３３和平面機電藕合系數(shù)‰不同程度降低，但是壓電電
2、壓常數(shù)９３３和厚度機電藕合系數(shù)島大幅度增加，使得１．３復合材料的各相異性明顯增強，復合材料的性能變化規(guī)律同壓電纖維性能的變化規(guī)律相同，因此可通過改變纖維相性能而改善復合材料的性能．關鍵詞：脅’；壓電纖維；ｌ一３復合材料；性能劑、粘結劑在介觀尺度上均勻混合，得到無團聚、無氣泡、高固體含量的泥料體系１４】。此方法對陶瓷材料的組成沒有大的限制，因此采用塑性聚合物方法可制備任意組成的壓電陶瓷纖維。已經獲得實際應用的壓電陶瓷多為在ＰＺＴ基礎上進行Ａ、Ｂ位摻雜形成的多元體系，產品性能多樣化且可應用于超聲、水聲等各個領域。在１．３復合材料研究領域，由于陶瓷纖維制備工藝及ｌ一３復合工藝復
3、雜，使得壓電相材料體系單一，從而限制了１．３復合材料的進一步發(fā)展。本研究采用塑性聚合物方法制備了高可塑性、高密度和高生坯強度的ＰＺＴ５、ＰＭｎｓ、ＰＢＳ陶瓷纖維，通過排列澆注法制備了１．３復合材料，中圖分類號：ＴＢ３３２文獻標識碼：Ａ研究了不同組成陶瓷纖維對復合材料性能的影響。文章編號：ｌ００１．９７３ｌ（２００７）增刊．０７３１．０４２實驗１引言壓電相采用自制的ＰＭｎＳ．ＰｚＮ（簡ＰＭｎｓ）陶瓷粉及１．３型壓電纖維，聚合物復合材料的性能很大程度上取決于壓電纖維的性能與復合材料的結構。陶瓷纖維具有較小的單元尺寸，以它為壓電相制備出的復合材料均勻性好，尤其適合波長較短的高頻
4、超聲器件的制作。制備陶瓷纖維的方法通常有懸浮瓷粉紡絲法ｖｉｓｃｏｕｓ．山東淄博宇海電子陶瓷有限公司生產的ＰｚＴ５和ＰＢＳ粉，其主要性能指標如表１所示。粘合劑可以是親水的，也可以是憎水的，均要求溶解成液態(tài)時有較高的粘結能力。本實驗中粘合劑采用北京有機化工廠生產的聚合度為１６５０±５０的聚乙烯醇（ＰＶＡ），按照１０％（質量分數(shù)）配成ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．ｓｐｉｎｍｎｇｐｒｏｃｅｓｓ（ＶＳＳＰ）‘¨，溶膠．凝膠法溶液，塑性劑為丙三醇。增塑劑一般用來溶解有機粘合（ｓ０１．ｇｅｌｐｒｏｃｅｓｓ）‘２】及塑性聚合物法ｖｉｓｃｏｕｓ．ｐｏｌｙｍｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ｖｐＰ）口１等。
5、劑和濕潤坯料顆粒在顆粒之間形成液態(tài)間層，提高坯料的可塑性，如甘油、己基草酸等。讞壓電常數(shù)ｄ３３（１０。１２（輸Ｄ≥６００介電損耗ｔ９６％≤２表ｌ陶瓷的性能指標介電常數(shù)研機械品質因數(shù)Ｑ。２２００＜ｌｏｏ居里溫度瓦（℃）≥２６０機電耦合系數(shù)ｋ‰Ｏ．６２Ｏ．５０ＰＢＳＰＭｎＳ≥３５０３５２≤０．５０．３１５００２１５４≥４００８１６≥３００≥２９００．５８０．５７０．４７Ｏ．３８將滿足一定粒度的陶瓷粉加入適量的粘合劑、塑性劑和增塑劑，混合攪拌約３０ＩＩｌｉｎ后，對輥煉泥，使之具有一定強度后再密封陳腐２４ｈ，最后擠制成纖維塑坯，經過干燥、排膠，燒成壓電纖維。纖維擠制設備為浙江象山
6、液壓泵站廠生產的Ｙｗ．６０型真空蜂窩陶瓷擠制機。環(huán)氧樹脂，其粘度為２５００ｍＰａ＿ｓｏ采用鄰苯二甲酸二辛酯為稀釋劑和增塑劑，順丁烯二酸酐為固化劑，在１８０℃固化４ｈ，８０℃極化１５ＩＩｌｉｎ。３結果與分析為避免氧化鉛的揮發(fā)，纖維的燒制過程采用密閉容器鉛３．１不同陶瓷相對１．３復合材料介電性能的影響氣氛埋燒。采用排列澆鑄法制備１．３復合材料，纖維的體積含量為３０％。聚合物相采用岳陽石油化工廠生廠的圖１為ｌｋＨｚ下的不同陶瓷相１．３復合材料的介電性能隨纖維長徑比拋的變化曲線。?基金項目：國家自然科學基金資助項目（５０４０２０１４；５０６０２０３２）：湖北省“自然科學基金創(chuàng)新團
7、隊”建設資助項目（２００５ＡＢＣ００４）收到稿件日期：２００７．０５．０８通訊作者：陳文作者簡介：劉維華（１９７３一），男，博士研究生，研究方向為壓電材料。陶瓷相＼Ｐ＝羽５料的變化規(guī)律相同（見表１）。隨纖維長徑比緞的增加，陶瓷相為ＰｚＴ５的復合材料的介電常數(shù)研逐漸減??；陶瓷相為ＰＢＳ和ＰＭｎＳ的復合材料的介電常數(shù)８Ｔ先增大后減小。從圖ｌ（ｂ）可以看出，陶瓷相為ＰｚＴ５的復合材料的介電損耗ｔａｎ６最大，陶瓷相為ＰＭｎＳ和ＰＢＳ時介寸萱至＃一量＆曼笛歪電損耗ｔ鋤６相差不大。隨長徑比增加，陶瓷相為ＰＺＴ５時介電損耗ｔ姐６逐漸降低，陶
