PZT含量对PZT/PVDF复合材料性能的影响

采用流延工艺,在ITO玻璃衬底上制备了不同质量分数的锆钛酸铅(PZT)/聚偏氟乙烯(PVDF)热释电复合材料。采用X射线衍射方法对复合材料极化前后的物相变化进行了对比分析,通过扫描电子显微镜分析了不同PZT质量分数复合材料的界面特征。从热释电探测器件的实际要求出发,利用介电阻抗测试仪、动态法热释电系数测试系统等仪器系统地测试了复合材料体系中PZT含量对材料热释电性能和介电性能的影响。结果显示,在PZT质量分数为50%时,制得了热释电系数p为4.1nC/(cm2.K)的性能优良的热释电复合材料。     

铁电共聚物P(VDF-TrFE)电子辐照的相变特性与弛豫现象研究

利用X射线衍射、差分扫描热分析(DSC)、电滞回线和介电常数的测量等研究了经高能电子辐照的共聚物P(VDF-TrFE) 56/44 mol%和80/20 mol%的相变特性和弛豫现象.结果表明,适量电子辐照不仅可以把低VDF含量的P(VDF-TrFE)56/44 mol%从正常铁电体转变为弛豫铁电体,而且可以把高VDF含量的P(VDF-TrFE)80/20 mol%转变为驰豫铁电材料.从而为此类巨电致伸缩材料的应用奠定了基础,扩大了其在机电装置方面的应用范围.     

P(VDF-TrFE)铁电膜微观铁电压电特性研究

借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和微观压电铁电测定技术,研究了不同结晶P(VDF-TrFE)铁电膜的微观铁电压电特性.研究表明,非晶态微观蝴蝶洄线的铁电开关过程平缓,矫顽场分布较广且场值较高;与之相比高结晶度薄膜微观蝴蝶洄线呈现陡峭而迅速的铁电开关现象,矫顽场单值且较低.微观压电性的实验表明非晶态压电系数约为-0.15(A)/V,低于晶态的压电系数-0.30(A)/V.     

0-3型(PZT,KTN)/P(VDF-TrFE)三相铁电复合材料的电学性能

以偏氟乙烯-三氟乙烯（P（VDF-TrFE））共聚物为基体,锆钛酸铅（PZT）铁电颗粒为功能相,钽铌酸钾（KTN）颗粒为增强相,制备了0-3型（PZT,KTN）/P（VDF-TrFE）三相铁电复合材料。利用SEM及EDAX技术,分析了复合材料的显微结构及PZT和KTN相的分布。测试了具有不同KTN 体积分数的复合材料的电性能。实验结果表明:PZT和KTN相的颗粒分布均匀,存在少量的团聚体;随KTN体积分数的增加,三相复合材料的极化漏电流I、介电常数ε_r和介电损耗tanδ增加,压电系数d₃₃降低,而热释电系数p₃先增加后降低,但其d₃₃和p₃均高于具有相同PZT体积分数的PZT/P（VDF-TrFE）两相复合材料。      

以Ni-Al为底电极的P(VDF-TrFE)铁电电容器的结构与性能

应用磁控溅射法制备Ni-Al和Pt薄膜,溶胶-凝胶法制备P(VDF-TrFE)铁电共聚物薄膜,在SiO2/Si(001)衬底上首次构架了Pt/P(VDF-TrFE)/Ni-Al异质结电容器。X射线衍射(XRD)结果表明:Ni-Al薄膜为非晶结构,P(VDF-TrFE)薄膜具有较好的结晶质量。研究发现,在20 Hz测试频率下,Pt/P(VDF-TrFE)/Ni-Al电容器具有饱和的电滞回线,在90 V驱动电压下,剩余极化强度与矫顽场分别为7.6μC/cm2和45.7 V。在外加电压为40 V时,薄膜的漏电流密度约为5.37×10-6 A/cm2。漏电机制研究表明,Pt/P(VDF-TrFE)/Ni-Al电容器满足欧姆导电机制。铁电电容器经过109极化反转后没有发现明显的疲劳现象。     

ITO平面微电极上P(VDF-TrFE)薄膜的制备及性能表征

在ITO平面微电极上设计了P(VDF-TrFE)纳米级薄膜,以构建仅电场作用的模式,并避免其他因素的干扰.通过旋涂法制备了不同厚度的P(VDF-TrFE)薄膜,当厚度达到470 nm时,薄膜具有足够的致密度和绝缘性,能隔绝电极上的微电流和可能产生的电化学产物.由于电极上覆有薄膜,在生物电刺激的应用中,还可消除电极材料不...     

有机铁电P(VDF-TrFE)膜的铁电开关特性

借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和微观压电铁电测定技术,研究了有机铁电P（VDF—TrFE）膜的微观铁电开关特性．结果表明,当激励电压的峰值高于材料矫顽电压时,观测到双峰振动现象,双峰振动的出现源自于铁电开关过程;当激励电压幅值略高于材料矫顽电压时,探测到振动双峰的发展过程和局域蝴蝶洄线的不对称生长,蝴蝶洄线左翼的生长速度明显滞后于右翼．当极化时间足够长时,两翼的生长达到饱和,呈现出对称结构．电极结构的不对称性（金、铝电极）导致陷阱电荷注入铁电膜内部的速率不同,从而产生不对称的蝴蝶洄线生长过程．空间电荷在有机聚合物铁电性形成过程中有重要的贡献．     

静电纺P(VDF-TrFE)纳米纤维在柔性压电传感与能量收集领域的研究进展

压电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))作为聚偏氟乙烯(PVDF)典型的共聚物,具有优异的压电性能、机械性能及生物相容性。因此基于P(VDF-TrFE)静电纺压电网膜的柔性压电传感器与能量收集器在可穿戴电子设备、智能纺织品及医疗健康系统等领域有着广阔的前景,能够将触觉/压力、应变、声波甚至生理微振动等信号转换为电学信号或低功率的电能。本文旨在深入分析P(VDF-TrFE)压电性能的机制,总结各种提升静电纺P(VDF-TrFE)纳米纤维压电性的策略,全面概述P(VDF-TrFE)基柔性压电传感与能量收集方面的应用,特别是在压力与触觉传感、声传感、生物组织传感、生理微振动传感及能量收集等领域的研究进展。阐述了静电纺压电聚合物纳米纤维的新兴应用场景,并讨论了该领域目前的挑战和未来前景。     

聚偏氟乙烯及其共聚物基压电复合材料的研究进展

聚合物压电材料聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物P(VDF-TrFE)、P(VDF-HFP)是一类典型的具有压电性的有机高分子材料,它们由于具有良好的力学性能、耐腐蚀性、生物相容性以及易于加工等特点而受到研究人员的广泛关注.但相对于传统无机类压电陶瓷材料来说,聚合物压电材料的压电常数仍相对较低,因此提升这类聚合物压电材料...     

(AIBO)w/Al复合材料制备工艺研究

为减少传统挤压铸造工艺制备金属基复合材料步骤,降低成本,用湿法制备了硼酸铝晶须预制件,并用液-固挤压法制备晶须含量为20%(体积分数)的硼酸铝晶须增强铝基复合材料((AlBO)w/Al).通过正交实验法对预制件及复合材料的制备工艺参数进行设计及筛选,并采用光学显微镜、扫描电镜等对制备的(AIBO)w/Al微观组织进行观察分析.得到预制件及复合材料制备的最佳工艺参数,发现硼酸铝晶须在基体铝合金中的分布较为均匀,与挤压铸造法相比,该方法可减少工序,降低成本.     

新型PST铁电薄膜的制备及其电性能研究

PST铁电薄膜是一种具有优良铁电、热释电和介电等性能的铁电材料.该材料在红外探测器、红外焦平面阵列、热成像器件、非易失性铁电存储器和大容量电容器等方面具有广泛的应用.PST铁电薄膜的制备方法多种多样,各具优缺点,不同的制备工艺对薄膜的性能有影响.叙述了PST铁电薄膜的制备技术、电性能和在热释电红外探测器方面的应用.     

钛酸钡/环氧树脂复合材料的制备及其介电性能的研究

钛酸钡/环氧树脂(BaTiO3/EPR)复合材料是最有潜力用于嵌入式电容器的储能介质材料.以不同粒径BaTiO3(BT)与环氧树脂(EPR)复合制备了BaTiO3/EPR复合材料,主要研究了粒径和温度对其介电性能的影响.研究发现复合材料的介电常数和介电损耗均随着温度的升高而升高,这是由环氧树脂基体的膨胀以及BaTiO3的相转变共同引起的.0.1μm的BaTiO3(BT-01)和环氧树脂基体的界面结合力好,组成的复合材料比0.7μm的BaTiO3(BT-07)组成的复合材料介电性能的温度稳定性较好.     

Ag@PDA/P(VDF-HFP)复合材料的制备及介电性能

采用水热法以硝酸银、PVP和多巴胺为原料分两步制备得到了聚多巴胺包覆改性的银纳米线(Ag@PDA NWs),通过溶液共混以P(VDF-HFP)为基体制备了纳米线含量不同的Ag@PDA/P(VDF-HFP)复合材料。利用XRD、XPS、TEM对Ag@PDA的形貌、结构和化学成分进行了表征,结果证明多巴胺成功聚合并包裹在了银纳米线的表面。利用SEM、FT-IR、TG和阻抗分析仪对复合材料的结构、热稳定性和介电性能进行了表征,结果表明纳米填料与聚合物基体之间的界面结合效果极好。在1 kHz下,当填料的体积分数为7.9%(体积分数)时,复合材料的介电常数高达59,介电损耗只有0.22。以上研究结果表明聚多巴胺层的包覆改性有效改善了纳米填料与聚合物基体的界面相容性,且逾渗体系的成功构建可以在较低的填料体积分数下得到优异的介电性能。     

EVA/PMMA透明复合材料制备与性能研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)为原料,采用原位本体聚合法制备EVA/PMMA复合材料。通过红外光谱(FT-IR)、玻璃化温度(Tg)、热失重(TG)、邵氏硬度、抗弯强度、冲击强度和可见光透过率研究EVA/PMMA复合材料性能。研发发现,EVA对EVA/PMMA复合材料的Tg、分解温度和抗弯强度影响不大,5%~7%EVA与PMMA聚合可制得综合性能优异的高韧EVA/PMMA透明复合材料。其中,硬度由88HD提高到90HD,冲击强度由0.99kJ/m2提高到3.41~4.04kJ/m2,800~400nm波长范围内透过率均大于85%。     

GF/P(3HB-co-4HB)-PLA生物基复合材料的制备与性能

为了提高聚（3-羟基丁酸酯-co-4 羟基丁酸酯）-聚乳酸（P（3HB-co-4HB）-PLA）生物基共混材料的力学性能和尺寸稳定性,扩大应用领域,以P（3HB-co-4HB）和PLA共混物为基体,盐酸或偶联剂表面处理的玻璃纤维（GF）为增强材料,采用熔融共混法制备GF/P（3HB-co-4HB）-PLA复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、热失重分析仪（TGA）和万能电子拉力机等研究了GF表面处理方法对复合材料力学性能、热性能、尺寸稳定性及断面形态的影响。研究结果表明：表面改性GF的加入可显著提高P（3HB-co-4HB）-PLA共混材料的综合性能。经偶联剂表面接枝的GF可均匀分散在P（3HB-co-4HB）-PLA基体中并形成较强的界面结合。添加质量分数20%的偶联剂改性GF使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和硬度分别提高了29.38%、20.32%、41.38%和15.31%;初始热分解温度（IDT）和维卡软化温度（VST）分别提高了6.64 ℃和10.7 ℃;室温和60 ℃放置60 d后复合材料试样长度方向的尺寸稳定性分别提高了32.47%和33.70%。     

水泥基压电复合材料的研究进展

综述了水泥基压电复合材料的研究进展.对于0-3型水泥基压电复合材料,压电陶瓷相的性能、复合材料的制备工艺以及微观结构等对其压电及介电性能有重要影响.压电陶瓷相含量越高、粒度越大,复合材料的压电响应就越大.提高极化电压有助于增强复合材料的压电响应.增加成型压力可提高复合材料微观结构的致密性,从而提高压电性能.总结了压电陶瓷的体积分数、形貌以及环境湿度与1-3型水泥基压电复合材料的性能关系,介绍了2-2型水泥基压电复合材料的传感效应及驱动效应的相关研究成果,最后展望了该领域的发展前景.     

PZT/P VDF 压电复合材料的制备及其性能研究

用氧化物一步合成法制备了PZT 粉末, X 射线衍射测试结果显示, 它是Zr/T i 为52∶48 的纯四方钙钛矿型结晶相, 并用SEM 观察了PZT 粉末的形貌; 用热分析仪测试了PVDF 的固化温度; 在自制模具上采用模压/烧结工艺获得了六种含PZT 不同体积含量的PZT/ PVDF 复合材料; 对其介电性和压电性的测试表明, 随着PZT体积含量的增加, 电性能参数呈非线性增大, 当PZT 的体积份数超过70% 时, 介电常数E和压电常数d₃₃值迅速增加, PZT 体积份数达到90% 时, 其电性能参数与纯PZT 值接近, 但此时复合材料的脆性较大, 已没有实用价值。     

乳液聚合法制备纳米CaCO3/P(BA-co-MMA)复合粒子及其表面性质表征

通过乳液聚合反应,在经γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)预处理的纳米CaCO3表面实现聚合物包覆,讨论了乳化剂用量、投料方式、CaCO3与单体投加比、乳液体系pH值等因素对聚合过程的影响。IR分析发现,产物经甲苯抽提后,CaCO3表面仍有聚合物存在,说明除物理吸附外,部分聚合物以化学键合方式包覆在CaCO3表面,形成复合粒子;接触角测定和沉降体积方法研究表明,较之未处理CaCO3,复合粒子表面极性和表面张力得到显著降低,在非极性溶剂中的润湿性有所提高。