1-3型压电复合材料设计分析

1-3复合材料作为敏感元件已经被广为研究,但作为一种激励元件的研究极为有限。利用有限元原理研究一种1-3型压电复合材料。这种材料中,PZT-5H压电陶瓷作为单元支梁,聚合物作为这种压电陶瓷周围的填充基体。通过改变PZT-5H在这种材料中的体积比率,再经过谐响应分析,可以得到一种具有最高的机电耦合特性的结构。为了简化有限元建模的复杂程度和缩短计算时间,将这种1-3型复合材料等价为单一相的材料,并加以验证。这种新型的1-3型压电复合材料作为前沿技术可以用在半导体封装领域键合机的换能器上。     

形状参数对1-3型压电复合材料性能的影响

研究了１－３型压电复合材料的静水压压电性能及声学性能,机电性能与厚度之间的关系。ＰＺＴ棒作为压电相,截面为正方形,环氧树脂作为衬底材料,压电陶瓷的体积百分比为５％左右。静水压压电常数,静水压灵敏值,机电耦合系等都与压电陶瓷棒的宽厚比有关。     

压电陶瓷相体积分数对1-3型压电复合材料性能的影响

研究了１－３型压电复合材料的静水压压电性能、声学性能及机电性能与压电陶瓷相体积分数φ之间的关系。ＰＺＴ棒作为压电相,截面为正方形;环氧树脂作为衬底材料。静水压压电常数（ｄｈ和ｇｈ）、静水压灵敏值ｄｈ·ｇｈ、机电耦合系数ｋｔ、机械品质因数Ｑｍ值等都与压电陶瓷相的体积分数有关。     

共聚尼龙/PZT复合材料的压电和介电性能研究

以共聚尼龙为基体,采用简单的热压工艺制备了0-3型共聚尼龙/PZT压电复合材料,研究了所制复合材料的介电和压电性能.结果表明:以共聚尼龙为聚合物基体可以制备出具有优良介电和压电性能的新型聚合物/PZT复合材料;在共聚尼龙的体积分数为0.20时,复合材料的压电常数和相对介电常数都达到最大值,分别为55 pC/N和155.     

PVB/PZT复合材料的电性能研究

以非极性聚合物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体,采用热压法制备了PVB/PZT复合材料,研究了聚合物的含量、频率等因素对复合材料的介电、压电性能的影响.结果表明,以PVB为聚合物基体可制备出具有高介电常数、低介电损耗的PVB/PZT复合材料,且复合材料的介电性能具有良好的频率稳定性;在ψ(PVB)=15%时,复合材料的压电常数和介电常数都达到最大值.     

新型三氯生抗菌活性骨水泥体外药物释放研究

以非极性聚合物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体,采用热压法制备了PVB/PZT复合材料,研究了聚合物的含量、频率等因素对复合材料的介电、压电性能的影响.结果表明,以PVB为聚合物基体可制备出具有高介电常数、低介电损耗的PVB/PZT复合材料,且复合材料的介电性能具有良好的频率稳定性;在ψ(PVB)=15%时,复合材料的压电常数和介电常数都达到最大值.     

1-3型压电复合材料及其应用

1-3型压电复合材料是一种新型的结构压电材料,它具有普通压电材料(如单晶、陶瓷或聚合物)无法同时实现的强机电耦合和低声阻抗特性。对1-3型压电复合材料的性能、制作工艺、有关的理论及应用作了简述。     

1—3型PZT／Polymer压电复合材料性能分析

通过实验分析了由压电陶瓷相PZT－H与聚合物相环氧树脂组成的1－3型压电复合材料其性能与两相材料的性能、PZT体积比、PZT细柱的纵横比及横向周围性的关系,并依据这些关系找到了满足医疗超声和无损检测要求的两相材料的最佳组成。     

研究混合连通型压电复合材料的模型及方法

由压电陶瓷颗粒分布在聚合物基体中组成的复合材料，当颗粒尺寸与样品厚度相当或颗粒含量较高时，是0-3／1-3或0-3／3-3混合连通型，具有不同于纯0-3型复合材料的微结构及特性。该文介绍了几种研究该类复合材料的平均模型及平均方法，认为复合材料的有效特性是0-3与1-3或3-3两种连通型平均的结果，从而可预测材料的性能，指导材料的设计。     

电极非对称对压电材料驱动性能的影响

采用有限元法分析了外加电压分别作用于交叉指型电极(IDE)压电纯陶瓷材料和压电纤维复合材料时的静电场分布,研究了IDE非对称及非对称的程度对某一厚度压电材料驱动性能的影响,讨论和比较了非对称程度由小变大对不同厚度压电材料驱动性能的影响,以及其变化对压电材料电场集中和应力集中的影响。研究结果表明,对于压电纯陶瓷材料,在厚度较小时,电极非对称对驱动性能的影响不明显。随着厚度的增加,电极非对称程度越大,对驱动性能的影响越大,总体是使驱动应变下降。不管压电材料的厚度如何变化,在增大电极非对称的程度时,电场的不均匀性总是呈增大趋势。电极非对称程度的提高对厚度较小的压电材料的驱动应力提高明显,且应力集中程度无明显增大。对于压电纤维复合材料,电极与压电纤维之间夹层厚度越大,则非对称程度增大的影响越大。     

复合材料结构与表面压电材料动态布局优化

针对简谐激励作用下的复合材料结构,通过优化结构的铺层、纤维铺设角度和铺层材料及优化结构表面压电材料的分布,实现了最小化结构振动响应。将压电材料的压电效应等效为压电感应力作用。应用离散材料优化(DMO)法对压电复合材料结构进行建模,以结构局部位移响应为优化目标函数,给定质量约束,建立优化问题模型,并使用移动渐近线法(MMA)求解优化问题。数值算例结果表明,该优化设计的振动响应明显小于初始设计的振动响应,说明该优化方法的有效性。     

压电陶瓷—金属复合体及其应用

叙述了压电陶瓷－金属复合体在压电复合材料中的地位、意义与基本结构；从正逆压电效应的角度，简明地论述了其基本原理；介绍了其在水声换能器、致动器、触觉传感器及加速度传感器方面的应用；指出了今后研究与开发的方向。     

0-3型压电复合材料的电晕放电极化

金属单针电晕放电极化０—３型压电复合材料的工艺条件是：电晕放电电压Ｖ＝８．５ｋＶ，极化温度Ｔ＝１３０℃，极化时间ｔ≥４０ｍｉｎ。利用旋转电晕放电对大面积０—３型压电复合材料进行极化。结果表明：这种极化方法可达到普通油浴高压直接极化的效果，而且可以对大面积压电复合材料进行极化。对于７０μｍ厚的大面积０—３型压电复合材料，极化后，其压电系数ｄ３３值达到３５ｐＣ／Ｎ。     

智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究：（一）压电主动构件设计

基于压电材料的压电作动效应，设计了一种可用于智能桁架结构振动控制的直线式压电主动构件，讨论了设计理论、参数选取及其对压电主动构件性能带来的影响。     

压电复合材料的工艺

本文介绍了压电复合材料的设计,叙述了不同类型压电复合材料的制作工艺,讨论了工艺因素对其性能的影响。     

压电材料在飞行翼形控制方面的一些应用

阐述了压电材料在飞行机翼增升减阻方面应用的原理,分别综述了大位移压电驱动器和压电纤维复合材料的制备工艺、性能和研究进展,并指出其今后的主要研究方向为增大压电驱动器位移以产生复杂变形面,同时通过计算机模拟的方法来优化压电纤维复合材料的设计与制备。     

单腔结构压电陶瓷—金属复合体研究

研制出一种单腔结构压电陶瓷－金属复合体,该复合体不仅压电常数高,而且具有压电常数的位置依赖性小、制作更为简单、便于稳定地安装使用等优点。由实验研究得出了较佳尺寸的复合体,相应的有效压电应变常数为７８９０ｐＣ／Ｎ,为其中ＰＺＴ压电陶瓷压电应变常数的２４倍。     

球面状1-3型压电复合陶瓷材料研究

该文设计并制作了球面状1-3型压电复合陶瓷材料及对其压电特性、声学特性与制作工艺进行了分析和研究,给出了相关参数的计算表达式并对其性能参数进行了测试。仿真分析了球面状1-3型压电复合材料换能器的阻抗特性和发射响应特性。结果表明,球面状1-3型压电复合陶瓷材料具有在工作频带内模态单一,高频工作时宽波束等优点,可广泛应用于水声探测与成像发射换能器及其阵列的研制。     

缓冲层对PMS-PNN-PZT压电厚膜材料性能的影响

采用丝网印刷的方法制备了PMS-PNN-PZT四元系压电厚膜陶瓷材料。研究了基板、下电极和PMS-PNN-PZT厚膜层三者之间的高温扩散作用,及SiO2缓冲层对PMS-PNN-PZT压电厚膜的压电性能以及显微结构的影响。用XRD和SEM分析材料的相组成、厚膜定位及压电层的显微结构。结果表明,缓冲层有效地阻止了三者之间的相互扩散,样品的d33、εr等都有所提高,所制得的压电厚膜d33为285pC/N,εr为1210,Qm为1330,kp为0.54。