PVC和PVDF对压电复合材料电性能的影响

稀有金属, 2005, 29(5): 652-656. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2005.05.012

PVC和PVDF对压电复合材料电性能的影响

刘晓芳 ^1, , 熊传溪 ^2, , 董丽杰 ^3, , 孙华君 ^4,

1.武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;山东理工大学材料科学与工程学院,山东,淄博,255010

2.武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070

3.武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070

4.武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;山东理工大学材料科学与工程学院,山东,淄博,255010

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(2002AA333110)

关键词：聚合物基体 , 压电性能 , 铁电性能 , 水声材料

Effects of PVC and PVDF Matrix on Electric Properties of PZT/Polymer Composites

采用纳米晶PVC和PVDF两种聚合物为基体, 采用复合材料模压工艺制备了PZT/聚合物压电复合材料, 研究了聚合物基体和陶瓷体积分数对复合材料的结构及介电、压电和铁电性能的影响.结果表明: 增加陶瓷体积分数有助于获得性能优良的压电复合材料.在压电陶瓷高含量区(≥50%), 部分压电陶瓷颗粒相互联接, 形成了类似0-3(1-3)型复合连通形式, 是复合材料获得优良电性能的主要原因.在陶瓷含量相同时, 聚合物的性能影响了复合材料的电性能.陶瓷含量为50%时, 由于PVDF基体有较高的介电常数, 该复合材料体系的矫顽场Ec明显低于PVC体系, 但PVC体系显示出较高的剩余极化Pr, 这是PVC体系可以获得较高的机电耦合系数的主要原因;采用PVC为基体获得了具有较好的综合机电性能: d33＝15 pC·N-1, g33＝41.5 mV·m·N-1, Kp＝0.226, 良好的柔顺性和机械加工性的压电复合材料, 有望在水声材料中获得应用.

参考文献

[1]	Wilson SA;Maistros GM;Whatmore RW .Structure modification of 0-3 piezoelectric ceramic/polymer composites through dielectrophoresis[J].Journal of Physics, D. Applied Physics: A Europhysics Journal,2005(2):175-182.
[2]	Glushanin SV;Topolov VY .Features of the electromechanical properties of 0-3 composites of the Pb(Zr,Ti)O-3-based ferroelectric ceramics-polymer type[J].Technical physics letters: Letters to the Russian journal of applied physics,2005(4):346-348.
[3]	Abrar A;Zhang D;Su B et al.1～3 connectivity piezoelectric ceramic-polymer composite transducers made with viscous polymer processing for high frequency ultrasound[J].Ultrasonics,2005,42:1.
[4]	张联盟,游达.0-3 PZT/PVDF压电复合材料的制备及其性能[J].复合材料学报,2004(03):142-145.
[5]	赵寿根,程伟.1-3型压电复合材料及其研究进展[J].力学进展,2002(01):57-68.
[6]	Kara H;Perry A;Stevens R et al.Interpenetrating PZT/polymer composites for hydrophones:Models and experiments[J].Ferroelectrics,2004,65:317.
[7]	Lau ST.;Kwok KW.;Chan HLW.;Choy CL. .Piezoelectric composite hydrophone array[J].Sensors and Actuators, A. Physical,2002(1):14-20.
[8]	Xiong CX.;Wang T.;Liu QH.;Dong LJ.;Chen J.;Liu D. .Preparation and structural characterization of nanocrystalline poly(vinyl chloride)[J].Journal of Applied Polymer Science,2004(1):563-569.
[9]	WENGER M.P.;ALMEIDA P.L. .The Ferroelectric Properties of Piezoelectric Ceramic/Polymer Composites for Acoustic Emission Sensors[J].Polymer engineering and science,1999(MARCH):483-492.
[10]	Cui C X;Baughman R H;Igbal Z.Improved piezoelectric 0～3 ceramic particle/polymer composites[A].,1996:605.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网