塑性聚合物方法压电纤维复合材料机理与性能研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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塑性聚合物方法压电纤维复合材料机理与性能研究

项目名称：塑性聚合物方法压电纤维复合材料机理与性能研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：50402014
申请代码：E020402
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：周静
负责人职称：教授
依托单位：武汉理工大学
批准年度：2004

中文摘要：

1-3型PZT纤维/聚合物压电复合材料的性能很大程度上取决于PZT纤维的性能与复合材料的结构。本项目拟对塑性聚合物方法制备压电纤维复合材料的机理及性能进行研究。采用塑性聚合物方法制备高可塑性、高密度和高生坯强度的PZT泥料，调节挤压工艺制备PZT纤维，研究高固体含量的PZT泥料的制备原理，探索PZT粉末颗粒度、溶剂（水基或有机溶剂）、分散剂及粘结剂等对PZT泥料的流变性影响，获得影响PZT陶瓷纤维

中文主题词： 1-3型压电复合材料；塑性聚合物方法；压电陶瓷纤维；有限元分

英文摘要：

1-3 piezoelectric composites;

英文主题词： 1-3 piezoelectric composites;

结论摘要：

采用塑性聚合物方法制备了高可塑性和高致密度的压电陶瓷泥料，通过挤制成型工艺分别制备了不同形状，不同尺寸的PZT 基陶瓷纤维，热处理后的压电纤维具有单纯的钙钛矿结构，显微结构致密，晶粒大小均匀，具有优良的力学性能和铁电性能。用排列-浇铸法制备了1-3压电复合材料，结果表明，1-3压电复合材料的介电常数、声阻抗和品质因数均比相应的陶瓷小了一个数量级，压电电压常数和厚度机电耦合系数大幅增加，表现出良好的各向异性。采用有限元分析方法，通过模型设计，初步探究了PZT 陶瓷纤维的尺寸、形状及纤维间距等结构参数与复合材料电学、力学性能之间的相关性，指导设计了1-3 型PZT 纤维/聚合物复合材料的结构。另外在制备PZT陶瓷纤维的基础上，还制备了PMnS-PZN、PBS和无铅NKBT纤维，研究了不同陶瓷纤维对复合材料性能的影响，发现陶瓷相的性能对1-3复合材料的性能影响极大，因此可通过改变陶瓷相性能而改善复合材料的性能。

成果综合统计