乔宝英
,
朱正吼
,
杜康
,
周佳
,
黄渝鸿
,
付远
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.012
以300目非晶 Fe73 Si18 B9粉体为敏感组元,硅橡胶为基体,制得了粉体含量为25%,75%及83.3%(质量分数),厚度200μm 复合薄膜；采用LYYL-500N高档型微机控制压力实验机对薄膜试样进行连续加载卸载实验,同时,使用TH2816LCR 数字电桥采集薄膜在测试频率为1 kHz,压应力加载速度分别为0.05,0.1和0.5 mm/min条件下的阻抗值Z,研究了不同粉体含量的复合薄膜的力敏特性,比较了纳米晶 FeCuNbSiB 粉体/硅橡胶复合薄膜和非晶FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.1 mm/min,测试频率1 kHz、压应力0.03~1.0 MPa时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。薄膜对于小于0.2 MP a 应力更加灵敏,在此应力范围内,薄膜中粉体含量增加,薄膜的力敏特性变化趋势相同,但薄膜的力敏敏感度增大。当薄膜中粉体含量为83.3%(质量分数),压应力由0.03增大到0.2 MPa 时,在加载过程中薄膜的 SI%由36.51%增大到82.48%,k 值由42.91减小到1.889；当应力为0.2~0.7 MPa 时,薄膜的k 值在1.889~0.6之间,应力继续增大至1 MPa 时,k 值逐渐接近0。
关键词:
力敏薄膜
,
阻抗
,
非晶
周佳
,
朱正吼
,
李晓敏
,
黄渝鸿
,
乔宝英
功能材料
分别以FeCuNbSiB和FeSiB非晶粉为粉体与硅橡胶复合,制成具有压磁效应的复合薄膜。利用4284A阻抗分析仪对两种薄膜的压磁特性进行了研究。研究表明,非晶FeCuNbSiB粉体/硅橡胶和FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜均具有良好的压磁性能,对于FeCuNbSiB粉体/硅橡胶复合薄膜,在压应力〈0.6MPa,频率低于200kHz的条件下,压磁效应敏感;对于FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜在0～1.45MPa内,薄膜的压磁效应变化幅度比较均匀;薄膜中粉体含量越高,复合薄膜的压磁效应越大,当含量为83.3%（质量分数）时,压磁性能最好;相同条件下,以FeCuNb-SiB为粉体制成的复合薄膜的压磁性能优于以FeSiB为粉体制成的薄膜的压磁性能。
关键词:
压磁效应
,
FeCuNbSiB
,
FeSiB
,
硅橡胶
,
复合薄膜
周佳
,
朱正吼
,
杜康
,
付远
,
黄渝鸿
,
乔宝英
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.014
以 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9粉体为复合相,硅橡胶为基体,制得粉体含量为83%(质量分数)、厚度200μm的复合薄膜；采用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1kHz下薄膜的阻抗Z 随压应力σ的变化情况,用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜体系进行程序控制加载；薄膜采用电容方式连接。研究了复合薄膜在压应力连续加载/卸载和压应力保持加载/卸载状况下的力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.5mm/min 和保压加载/卸载条件下,当测试频率1kHz、压应力0.2~1.0MPa 时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。随着应力σ增大,阻抗Z 呈非线性下降,SI%值为6%~23%,灵敏精度k值为2~0.2,测试标准偏差稳定在0.02~0.05,薄膜对于<0.3MPa应力更加灵敏。增加测试频率可以提高薄膜体系的力敏灵敏度。在压应力0.2~1.0MPa范围内,薄膜弹性后效现象显著,导致薄膜加载Z-σ曲线与卸载曲线不重合。
关键词:
力敏薄膜
,
阻抗
,
弹性后效
杜康
,
朱正吼
,
周佳
,
付远
,
乔宝英
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.007
通过对 Fe 基非晶合金带材连续施加压力,测试其附近闭合回路电感变化,研究了Fe基非晶合金带材的电感式压磁效应。结果表明,通过测试 Fe基非晶合金带材附近闭合回路电感变化可用来测试和表征Fe基非晶合金带材的压磁性能；在f=1kHz时,Fe基非晶合金带材压磁性能稳定性好,随着压力的增大带材压磁性能升高,在同一压力情况下, Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9带材压磁性能优于 Fe78 Si9 B13带材；在f=100kHz 时,Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9带材压磁性能稳定性优于 Fe78 Si9 B13带材,并且 Fe73.5 Cu1 Nb3-Si13.5 B9带材在f=1kHz、压应力为0.69MPa 时具有最佳的压磁性能；在压应力<0.1 MP a 条件下,随着压应力增大,线圈电感值Ls 有一个剧增的上升趋势,铁基非晶带材压磁性能对微小应力更加敏感。
关键词:
压磁效应
,
非晶
,
电感
周佳
,
朱正吼
,
付远
,
乔宝英
,
杜康
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.10.014
以粒径为45μm 的 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9非晶粉体为复合相,丁基橡胶为基体相,利用模压成型法制备了粉体含量为85%、厚度为150和200μm 的复合薄膜。采用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜试样进行连续加载/卸载实验(速度分别为0.1,0.5和1.0 mm/min),用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1和50 kHz下薄膜的阻抗Z 值。研究了加载/卸载速度、测试频率、薄膜厚度和环境温度对 Fe-CuNbSiB粉体/丁基橡胶力敏特性的影响。研究表明,复合薄膜在v=0.1 mm/min 时,其重复性最好,在加载过程中,应力灵敏度|k|值随着应力的增大呈现先增大后减小的变化趋势,卸载过程中,|k|值随着应力的逐渐减小而增大。在1 kHz测试频率下复合薄膜的力敏灵敏度高于50 kHz。相同测试条件下,厚度为200μm的复合薄膜的力敏灵敏性略优于150μm 的。在39.5~80℃温度范围内,随着温度的升高复合薄膜的灵敏度越高。
关键词:
FeCuNbSiB 粉体
,
丁基橡胶
,
阻抗
,
力敏特性
付远
,
朱正吼
,
乔宝英
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.005
以 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9粉体为复合相,丁基橡胶为基体,制得粉体质量含量为80%、厚度为200μm的复合薄膜；采用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1 kHz下薄膜的阻抗Z 随压应力σ的变化情况,用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜体系进行程序控制加载；薄膜体系采用电容方式连接。研究了复合薄膜在3种不同的压应力条件下连续加载/卸载的力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.5 mm/min和保压加载/卸载条件下、测试频率1 kHz、压应力0.1~1.0 MPa 时,复合薄膜具有良好的力敏稳定性和灵敏性。随着应力σ增大,阻抗Z 呈非线性下降,SI%值为6%~23%,灵敏精度k=Z’(σ)值范围1.9~0.02,测试标准偏差稳定在0.02~0.01,薄膜对于<0.3 MPa 应力更加灵敏。增加测试频率可以提高薄膜体系的力敏灵敏度。在压应力0.2~1.0 MPa范围内,薄膜弹性后效现象显著,导致薄膜加载Z-σ曲线与卸载曲线不重合。
关键词:
力敏薄膜
,
阻抗
,
弹性后效
,
丁基橡胶
