为了扩展压电复合材料的应用领域,首先,通过固相合成法制备了0-3型聚偏氟乙烯(PVDF)/Pb(Zn1/3Nb2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3 (PZNZT)压电复合材料;然后,研究了PVDF含量对PVDF/PZNZT复合材料物相、显微结构及性能的影响.结果表明:PZNZT陶瓷粉料与PVDF粉料混合后,其平均粒度接近于纯PVDF粉料的.于220℃下烧结后,PVDF/PZNZT复合材料在XRD谱图中主要显现出PZNZT钙钛矿结构的衍射峰.当PVDF含量较低时,PZNZT陶瓷晶粒间的结合较松散;随着PVDF含量的增加,陶瓷晶粒几乎都被PVDF相包围.因显微结构不同,不同PVDF含量的PVDF/PZNZT复合材料在极化电场中呈现出不同的串、并联电路.极化后,5wt％PVDF/PZNZT复合材料的电性能最佳,其介电常数为116、介电损耗tanδ为0.04、压电常数为48 pC/N且机电耦合系数为0.28.随PVDF含量的增加,PVDF/PZNZT复合材料的居里温度降低,维氏硬度有所增加,但仍小于纯PZNZT压电陶瓷的硬度.所得结论显示PVDF/PZNZT压电复合材料的性能可以满足水声、电声及超声换能器等的要求.
参考文献
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