PZT/PVDF体系压电复合材料的介电和压电性能研究

采用复合材料热压工艺,制备了0-3型PZT/PVDF(钛锆酸铅/聚偏二氟乙烯)压电复合材料。系统地研究了PZT体积分数对材料介电、压电性能的影响,并与Furukawa等人的理论预测进行了对比。结果显示在PZT体积分数为70％时,获得了性能优良的压电复合材料。在压电陶瓷高含量区,部分压电陶瓷颗粒相互联接,形成了类似0-3(1-3)型连通形式,获得了压电和介电性能优良的压电复合材料。     

铁电陶瓷颗粒填充压电复合材料的微结构与性能

采用模塑工艺制备了含铁电陶瓷PZT颗粒填充的PZT／P（VDF－TrFE）压电复合材料，用差热分析研究并确定了复合材料的固化工艺参数，测试并研究了压电复合材料的电性能和显微结构，结果表明，随着PZT质量百分比的增加，电性能参数逐渐增大，当PZT的质量百分比达到85％时，介电常数ε和压电常数d33值最大，铁电陶瓷颗粒分布均匀，当PZT含量较低时，两相材料界面结合良好，而当PZT含量达到90％时，气孔则明显增多，这就是导致复合材料的介电常数和压电常数在PZT高含量区下降的主要原因。     

热压法制备压电陶瓷／聚合物复合材料及性能研究

采用热压法分别制备了PZT／PVDF,PT／PVDF O-3型压电复合材料,所得材料具有较高的压电常数和良好的可柔性加工性能。并分析了无机压电陶瓷种类、含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。     

热压法制备压电陶瓷／聚合物复合材料及其性能的研究

本文采用热压法分别制备了PZT／PVDF、PT／PVDF0-3型压电复合材料,并分析了无机压电陶瓷种类、含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。结果表明：所得材料具有较高的压电常数和良好的可柔性加工性能。     

多孔压电陶瓷压力传感器的制备及性能

采用冷冻浇注和添加造孔剂2种方法制备了不同孔形貌和孔隙率的多孔PZT压电陶瓷，系统研究了不同孔形貌和孔隙率对多孔PZT陶瓷的传感性能影响。结果表明：在多孔陶瓷中，压电电荷系数d₃₃随孔隙率增加的下降速度比介电常数ε_r缓慢，使得多孔陶瓷压电传感性能较致密陶瓷得到大幅提高。此外，添加造孔剂法制备的随机多孔陶瓷d₃₃与冷冻浇注制备得到的取向多孔陶瓷相比下降更显著，因此取向多孔陶瓷具有更高的传感输出电压，在8 N外力作用下，孔隙率为55.9%(体积分数)的取向多孔陶瓷达到了最高84 V的输出电压。本研究有助于了解多孔特性对压电陶瓷的传感性能影响，并为制备具有高压电系数的传感器件提供新的思路。     

PU/CB/PZT压电阻尼复合材料极化条件的研究

以导电碳黑(CB)为导电相、压电陶瓷(PZT)为压电相、聚氨酯(PU)为基体制备了一系列的压电阻尼复合材料(PU/CB/PZT)。研究了CB、PZT对所制备材料的耐击穿性能的影响,探讨了材料的压电性能和阻尼性能随PZT含量以及极化时间的变化规律。结果表明,PU/CB/PZT压电阻尼复合材料的压电常数随PZT含量和极化时间增加而增加,当极化场强选为5 kV/mm、极化时间30 min、PU/CB/PZT质量份为100/4/80时,材料的压电性能最佳,达到45.7 PC/N。随着PZT用量和极化时间增加,压电阻尼复合材料的阻尼因子峰值提高。     

马来酸酐三元共聚物的制备及其复合材料的介电性能研究

以马来酸酐、乙酸乙烯酯和丙烯酸为单体,采用沉淀聚合法合成马来酸酐-乙酸乙烯酯-丙烯酸三元共聚物。将共聚物与锆钛酸铅(PZT)粉末热压共混,制备出系列高介电性的陶瓷/聚合物复合材料。通过对PZT/聚合物复合材料进行介电性能分析,结果表明复合材料的介电常数随PZT含量的增加而增加,介电损耗随PZT含量增加而减少。与不含丙烯酸的马来酸酐-乙酸乙烯酯二元共聚物/PZT复合材料相比,介电常数提高1倍左右,表现出超高的介电性能。高含量马来酸酐三元共聚物的采用有利于提高复合材料的介电性能。     

大功率PZT—PMS—PSN四元系压电陶瓷的研究

采用固相法制备了PZT—PMS—PSN四元系压电陶瓷,系统地研究了PSN组分含量对PZT—PMS—PSN四元系压电陶瓷的相结构、显微形貌及介电性能和压电性能的影响。结果表明：当PSN组分含量为0．02时,12307C烧结下的陶瓷具有相对优良的综合性能,Qm=2248,Kp=0．557,d33=226pC／N,tanδ=0．0056。通过调节组分制备出了综合性能优良的PZT—PMS—PSN基础体系,能够满足大功率压电陶瓷变压器材料的使用要求。     

PVP含量对PZT纳米纤维结构及性能的影响

采用溶胶凝胶-静电纺丝法制备PZT纳米纤维,通过XRD、SEM对不同PVP含量前驱液制备的PZT纳米纤维的物相结构及微观形貌进行表征,将PZT纳米纤维制备成压电陶瓷并测试其压电常数d33。结果表明,通过PVP含量调节PZT纳米纤维的长径比a/c可以有效地调控其烧结活性及压电性能。溶胶凝胶-静电纺丝制备PZT纳米纤维,是实现较低温度下制备较高压电性能PZT压电陶瓷的有效途径。     

锆钛酸铅/银压电复合材料的烧结及其电学和力学性能

以锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)和纯银(silver,Ag)粉末为原料,分别在900 ℃和1 200 ℃用普通粉末烧结工艺制备了PZT/Ag复合材料.结果表明:在2个烧结温度下,Ag粉末均未氧化或与PZT相发生化学反应,而是以单质Ag弥散分布于PZT基体.尽管少量的Ag在900℃温度下明显促进了PZT陶瓷的烧结,但样品的显微结构还远不够致密.在Ag的体积分数为0～15 %的范围内,900 ℃烧结制备的PZT/Ag复合材料的介电常数εr随Ag含量增加而升高的速率明显快于1 200 ℃的相应结果,但是,其相应的剩余极化强度Pr和矫顽场Ec等铁电性能、压电常数d33以及断裂韧性Kc均明显低于1 200 ℃的相应结果.根据不同温度烧结PZT/Ag复合材料的显微结构特征解释了上述材料电学性能和力学性能的差异.研究表明:1 200 ℃是目前较为合适的烧结温度.