聚乙烯醇縮丁醛磁電復合材料電性能的研究.pdf

1、本文以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)為基體材料，利用稀土合金Terfenol-D的磁致伸縮性能和壓電陶瓷鋯鈦酸鉛(PZT)的壓電性能，制備了一系列磁電復合材料，研究了影響復合材料的介電、壓電以及磁電性能的因素。為聚合物基磁電復合材料的研究和應用提供依據(jù)。 通過簡單混合方法制備了PVB/PZT復合材料，測試了復合材料的介電和壓電性能，確定了磁電復合材料中PVB的最佳含量。結果表明，隨著PVB體積含量fPVB的增加，復合材料的介電和壓電性

2、能降低；在fPVB為0.15時，SEM圖顯示復合材料結構致密，表明PVB具有良好的粘結性能。此時，復合材料的介電常數(shù)和壓電常數(shù)都達到最大值，分別為150和47pC/N；當fPVB超過0.5后，復合材料的介電和壓電性能急劇降低。為進一步提高復合材料的綜合性能，在PVB/PZT復合材料中添加少量的炭黑制備了PVB/PZT/炭黑復合材料。性能測試結果表明：少量的炭黑的加入，促進了壓電陶瓷相的極化，從而提高了復合材料的介電和壓電性能，特別是材料

3、的壓電性能有明顯的提高。當fPVB為0.2～0.3時，復合材料的綜合性能較好，因此在制備磁電復合材料時，確定fPVB為0.3。 利用PVB優(yōu)良的粘結性能和Terfenol-D的磁致伸縮效應以及PZT的壓電效應制備了PVB/PZT/Terfenol-D三相磁電復合材料，其中Terfenol-D的體積含量fTerfenol-D在0.01～0.06之間變化。性能測試結果顯示：隨著fTerfenol-D的增加，復合材料的介電性能和壓電性

4、能增大；三相復合材料的磁電轉換系數(shù)(dE/dH)33隨fTerfenol-D增加而增大，在4500Oe、100kHz、fTerfenol-D為0.04時，復合材料的磁電轉換系數(shù)(dE/dH)33達到最大值720mV/cm·Oe。當fTerfenol-D超過0.04之后，復合材料極化困難，壓電性能較低，影響了復合材料的磁電性能。 制備了PVB/PZT/Terfenol-D層狀復合材料，以克服三相復合材料存在的Terfenol-D含