PZT/PVDF压电复合材料微观结构与性能研究

采用溶液混合法制备 PZT/ PVDF压电复合材料。首先用固相法制备出适合溶液混合的 PZT陶瓷粉末 ,并且通过陶瓷粉末对 PVDF的吸收量选择乙醇为 PVDF的溶剂进行混合 ,然后烘干制备出 PZT/ PVDF复合粉末 ,再成型极化。实验结果表明这种复合方法提高了 PZT陶瓷颗粒在 PVDF有机基体中的分散度 ,使制得的材料内部均匀 ,结构致密 ,从而提高了 PZT/ PVDF压电复合材料的压电和介电性能。     

分布式PZT片驱动性能的实验研究

通过将整块压电陶瓷PZT片分成小片用作驱动元件的实验，研究了PZT片大小对其驱动能力的影响，结果表明，减小PZT片的面积既能提高PZT的驱动能力，同时还能降低结构的破坏程度；另外，极化后的PZT片压电效应具有明显的非线性特性。     

0-3型γ-C_2S压电复合材料的制备及性能研究

以γ型硅酸二钙(以下简称γ-C_2S)为基体,以锆钛酸铅(PZT)为压电相,用压制成型、碳化养护方法制备出0-3型γ-C_2S压电复合材料。分析了压电相体积分数及粒径分布、成型压力、碳化时间和极化时间对复合材料压电性能的影响,结果表明:复合材料压电性能在一定范围内随着压电相体积分数、成型压力、极化时间的增加而提高。在压电相体积分数从40%增加到85%时,复合材料压电应变常数d_(33)从4.78 pC/N提升到67.8 pC/N;在压电相体积分数保持为60%,成型压力从50 MPa增加到200 MPa时,复合材料压电应变常数d_(33)从14.6 pC/N提升到17.8 pC/N;在保持体积分数、成型压力一定时,极化时间为30 min较15 min复合材料具有更高的压电应变常数。同时,合理的颗粒级配对复合材料的压电性能也有显著的提升,当压电相体积分数为60%时,压电相陶瓷颗粒采用大颗粒、小颗粒混掺时复合材料压电性能得到显著提升,压电应变常数较只有小颗粒提升了1倍,达到33.9 pC/N。     

1-3型压电复合材料的制备及性能研究

采用塑性聚合物方法制备了掺Nb的PZT（PZT-5A）陶瓷纤维，且通过排列陶瓷纤维，灌注环氧树脂的方法制备了1-3型压电复合材料研究了陶瓷纤维的结构，分析了1-3型压电复合材料密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化关系。XRD表明PZT-5A陶瓷纤维为纯钙钛矿结构，SEM显示纤维结构致密，直径为250μm。1-3型压电复合材料的密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化呈近似线性关系。Vc为85％时1-3压电复合材料的ε^＊、tan δ、kp、k1及Qm分别为638、1．74％、0．31、0．61及3．27，与PZT-5A陶瓷相比较，1-3型压电复合材料厚度方向振动增强，机械品质因素明显降低、     

Sr和Mg掺杂对PZT压电陶瓷工艺与性能的影响

对 Sr2 、Mg2 掺杂后的 PZT制备工艺和性能进行了比较研究。结果表明 :掺锶 PZT的烧结温度降低 ,在 115 0℃致密度最高 ,而掺镁 PZT在相同温度下 ,致密度偏低。掺 Sr降低了 PZT的矫顽场 ,易于极化 ;而掺镁 PZT的电滞回线不对称 ,这可能是由于 Mg掺杂使 PZT的自发极化具有各向异性造成的。     

PZT陶瓷表面金属化工艺研究

阐述了在PZT压电陶瓷表面化学镀Ni－P合金，使其表面金属化的生产工艺，确定了反应时间和镀淮中各组分的用量，对生产工艺控制进行了总结。     

压电复合材料中组元介电性对其性能的影响

用PVDF分别与5种具有不同介电常数的陶瓷粉体：PMN、PNL、PLS、P4-3、P8制备压电复合材料。首先，将PVDF用N，N-二甲基甲酰胺溶解，加入一定体积比例的陶瓷粉体，搅拌状态下烘干，热压成片状，旋涂银电极，极化，最后测量其压电和介电性能。研究陶瓷组元介电性能和复合材料性能的关系。结果表明：在极化过程中陶瓷组元的低介电性有助于增强其所分担的极化电场，提高其极化率，制备出性能优良的压电复合材料。通过实验和理论计算，得出复合材料介电常数随陶瓷相体积分数的变化趋势。     

用于压电悬臂梁的PZT厚膜的溶胶-凝胶制备及表征

研究了一种用于制备硅基压电悬臂梁的PZT厚膜溶胶-凝胶工艺.该工艺通过采用交替旋涂法,将PZT溶胶与PZT纳米粉混合形成浆料,再和澄清PZT溶胶交替涂覆在Au/Cr/SiO2/Si的硅基悬臂梁结构上,当达到所需的厚度后再进行热处理.实验证明,热处理温度在650℃,处理时间15 min时,XRD结构表征显示PZT厚膜获得钙钛矿相结构,SEM中厚膜断面清晰,表面紧密、均匀、平整.铁电性能测试表明矫顽场为50kV/cm,饱和极化强度为54μC/cm2,剩余极化强度为30μC/cm2.同时,硅基悬臂梁结构采用典型的半导体光刻工艺,利用BHF/HCl溶液成功地刻蚀了PZT厚膜,并运用微机械加工技术刻蚀出硅悬臂梁结构.     

高性能PZT压电厚膜及MEMS微驱动器技术研究

运用混合溶胶-凝胶法制备了具有钛酸铅(PT)种子层的PZT基压电复合厚膜,包括(100)取向PZT压电厚膜,PZT纳米颗粒增强PZT压电复合厚膜((0-3)PZT)和氧化锌晶须增强PZT复合厚膜(ZnOw-PZT).通过结构表征,研究了工艺条件和膜厚对PZT基厚膜的生长、结晶、取向和微结构的影响,给出最佳工艺条件.并介绍了无阀型压电MEMS微泵、Ⅴ型阀式压电MEMS微泵、压电悬臂梁和三压电悬臂驱动的悬浮膜片式MEMS微镜等微器件的性能.     

0—3型聚合物基压电复合材料的研究概况

讨论了０－３型压电复合材料的一般特点，该类材料的组成，制备技术及极化条件，从理论上分析该类材料性能的设计方法及提高性能的途径。     

Dielectric and Piezoelectric Properties of 0-3 PZT/PVDF Composite Doped with Polyaniline

Lead zirconate titanate （ PZT ） / polyvinylidene fluoride （PVDF） 0-3 piezoelectric composites doped with polyaniline （PANI） were obtained by hot-press method. The polarization properties of the composites were characterized by XRD and P- E hysteresis loops at room temperature. And the dielectric and piezoelectric properties were also measured. The results show that the poling of PZT could be effectively carried oat and the dielectric constant e, and dissipation tanδ increase monatonously by increasing the volume fraction of PANI in the composite. The piezoelectric constant d33, and the planar electromechanical coupling factor kp increase while the mechanical quality factor Qm decreases with the increase in the content of PANI. The d33, kp and Qm show the extremum values at 8 vol%-10 vol% PANI.     

Characterization of PZT/PVC Composites Added with Carbon Black

1Introduction Piezoelectricceramicshavebeenusedastheconven tionalintelligentmaterialsforalongtime.Theirinterest ingpropertiesusedintransducersarehighpiezoelectric straincoefficient(d33),highelectromechanicalcoupling coefficient(Kp)[15].However,therelative…     

PbTiO3/PVDF复合材料介电性能及压电性能研究

实验制备了 Pb Ti O3/ PVDF复合材料 ,测试了频率对复合材料介电性能的影响 ,并分析了 Pb Ti O3的体积分数与复合材料介电性能的关系 ;研究了复合材料的压电性能 ;并对样品微观形态进行了分析。     

Enhanced piezoelectric properties of Nd^3＋ doped nano-lead zirconate titanate piezoelectric ceramics

Nd^3＋ doped lead zirconate titanate （Pb1-3x/2NdxZr0.52Ti0.48O3, PNZT） nanopowders were prepared through a modified sol-gel method. The effects of Nd^3＋ doping on the microstructures and properties of PNZT ceramics have been studies. The grain sizes of the perovskite PNZT nanopowders were about 100nm and the lattice distortion of the PNZT increased with the content of Nd^3＋ up to 9 mol%. The dopant of Nd^3＋ resulted in the decrease of crystal lattice parameter a and the obvious increase of c and c/a, which effectively improved the sintered densification and activity of the PNZT ceramics. Due to lead vacancies caused by the doping of Nd3^＋ in the PZT, the piezoelectric constant, electromechanical coupling coefficient and dielectric constant observed were much higher than the monolithic PZT.     

Bi1/2Na1/2TiO3-Bi1/2Na1/2(Nb2/3Zn1/3)O3-BaTiO3无铅陶瓷压电介电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备出新型无铅压电陶瓷,并对该体系无铅陶瓷的相结构、介电和压电性能进行了研究.结果表明:所研究的组成均能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体;随着BaTiO3含量的增加,压电系数d33先增大后减小.同时陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征.     

铜颗粒分散铌酸钾钠压电复合材料的制备与性能

在工业氮气(N2)气氛条件下制备了锂掺杂铌酸钾钠/铜(NKLN/Cu)压电复合材料,研究了铜含量对复合材料的相结构、密度、电学性能及力学性能的影响。结果表明:复合材料由NKLN陶瓷相和Cu金属颗粒两相组成,不同Cu含量复合材料的相对密度均达到95%以上。复合材料的介电常数随Cu含量的增加而急剧增加,压电常数和机电耦合系数随Cu含量的增加而减小,当Cu的体积分数达到20%时,NKLN/Cu复合材料的介电性能和压电性能均难以测量。NKLN/Cu复合材料的显微硬度随Cu含量的增加而降低,断裂韧性值随Cu含量的增加而升高,从铌酸钾钠陶瓷的1.01 MPa逐渐增至Cu的体积分数为40%时的2.81 MPa。     

聚吡咯/钛酸钡/聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,聚吡咯(PPy)和钛酸钡(barium titanate,BT)为填料,通过溶液共混法制备了不同PPy质量分数的PPy/BT/PVDF三相复合材料,并对复合材料的微观形貌、结构和介电性能进行表征和分析.结果表明,PPy和BT大多均匀分散在聚合物基体中,加入PPy对PVDF的结晶影响较小;...     

STRUCTURE AND PROPERTY OF PIEZOELECTRIC CERAMICS OF QUATERNARY SYSTEM

Composite perovskite piezoelectric ceramicsof PMMN quaternary system were prepared by cold-pressingand solid-phase sintering.Piezoelectric modulus and densityof the samples were measured after polarization.X-raydiffraction analysis and SEM were used to prove the resultthat the major phase of the piezoelectric ceramic spectimenbased on PZT is PZT phase,which is tetragonal system andP_(4mm) space group.     

（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷的制备及其电学性能的研究

采用传统的固相烧结法于1120℃烧结2 h得到（0.82-x）Bi0.5Na0.82Ti O3-0.18Bi0.5K0.18TiO3-xBiFeO3（x=0.01-0.07）无铅压电陶瓷,并对该体系陶瓷的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明,BiFeO3的引入量x为0.01-0.07时,样品均为具有MPB准同型相界（三方相和四方相共存）的钙钛矿结构。BiFeO3的引入使陶瓷的晶粒度略有增加;当x=0.03时,样品达到最大致密度。为97.7%;陶瓷的压电常数d33随BiFeO3的引入而降低。陶瓷的相对介电常数εr和居里温度随BiFeO3的引入而明显增大,在x=0.03时达到最大值。