压电阻尼材料论文-孙明月

压电阻尼材料论文-孙明月

导读:本文包含了压电阻尼材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:PVDF,聚氨酯,ZnO晶须,导电炭黑

压电阻尼材料论文文献综述

孙明月[1](2018)在《PVDF/PU压电阻尼材料的研究》一文中研究指出科技的快速发展,对于材料的功能、性能、复合化、智能化等要求也随之增多。目前,压电材料作为主要的现代化功能材料,能够实现机械振动能和电能之间的相互转化,但如果无法及时将机械振动能转变成电能,材料会发生共振,会导致材料老化。因此,本文通过制备具有阻尼性能的压电材料,使复合材料同时具备电性能及阻尼性能。(1)将聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯共混形成阻尼温域较宽的聚氨酯PU,又采用溶液法将聚偏氟乙烯PVDF掺杂到PU基体中,获得了具有阻尼性的压电复合材料。IR和XRD结果分析表明样品中含有PVDFβ晶型;DMA曲线表明随PU含量的增大,其tanδ阻尼峰值不断上升,由0.043提升至0.33,阻尼峰向高温方向移动,PVDF:PU=6:4时,样品阻尼效果最好。电性能分析表明,质量配比为PVDF:PU=6:4,压电常数最大,且复合材料的介电常数随PVDF相质量分数的增加而逐渐增加,质量配比为PVDF:PU=8:2时的介电常数最大,最大为11.84(频率为100Hz)。综上,质量配比为PVDF:PU=6:4时,复合材料综合性能最佳。(2)将导电炭黑掺杂到PVDF/PU基体中,通过IR发现,谱图中出现了的PVDF的β相吸收峰;介电性能测试表明,随导电炭黑含量的增大,复合材料介电常数有不同程度的提高,介电损耗也有缓慢上升,其中导电炭黑加入量为6wt.%时,其介电常数最大值达到119,是不添加导电炭黑的复合材料的17倍。但导电炭黑/PVDF/PU复合材料并不能提升材料的阻尼性能。(3)将片状和四角状ZnO晶须掺杂到PVDF/PU基体中,通过IR发现,ZnO晶须的加入并未影响PVDF的β相的形成;介电测试表明,四角状ZnO/PVDF/PU复合材料的介电常数最大,最大为34。不同形貌的ZnO晶须均可提高材料的阻尼性能,且四角状的ZnO的效果好于片状ZnO,其tanδ最大为0.37,增加了材料的阻尼性能。综上所述,溶液法可有效的提高PVDF中β相含量,聚氨酯PU为基体,PVDF为压电功能体,在对复合材料压电性能影响不大情况下,增加一种能力转换方式。为进一步提高复合材料的电性能,掺杂导电炭黑和不同形状ZnO晶须可以有效提高材料的电性能,因此压电阻尼材料掺杂无机填料具有很好综合性能和广阔应用前景。(本文来源于《沈阳化工大学》期刊2018-03-11)

马驰,孙明月,方庆红,郭卓,安然然[2](2016)在《具有压电特性的低生热宽温域阻尼材料的研制》一文中研究指出随着科技和社会飞速发展,大型机电设备已被广泛的应用到国民生活的各个领域,它虽然给人们带来了生活上的便利,但同时也带来了严重的"噪声污染"问题,而且由振动产生的疲劳、扭曲等效应还能严重地影响设备运行的稳定性、可靠性,高分子阻尼材料是解决此类问题的有效手段。通常,高聚物阻尼材料是利用分子的内摩擦作用将振动或噪音的机械能转变为热能来实现吸音降噪的效果,然而此种将"机械能"转变为"热能"的路线,虽然具有很好的阻尼效果,但此过程中机械能转变得越多产生的热能也就越多,而过多的热能将导致材料加速老化,大大缩短材料的使用寿命。本研究主要利用聚氨酯的部分相容性和IPN的强迫相容性扩宽材料的阻尼温域,使材料的有效阻尼温域(tanD≥0.3)范围由原来的33.7℃拓宽至178.8℃。此外还通过引入具有压电特性的柔性压电材料,使材料由于阻尼效应而产生的温度升高降低了5℃,使材料耐老化性能明显提高,并且提出了一种新型阻尼材料能量转换模式——由"机械能"转变为"电能"+"热能",其不但克服了传统阻尼材料易生热、易老化、阻尼温域的窄的缺点,还赋予了材料一定的电性能,且生产原料来源丰富,制备工艺简单,在军工、铁路、汽车及建筑领域具有广阔的应用前景。(本文来源于《第十二届中国橡胶基础研讨会会议摘要集》期刊2016-11-25)

李洋[3](2016)在《PMN/CB/PU压电阻尼材料制备及结构性能研究》一文中研究指出压电阻尼复合材料,它能实现振动机械能-电能-热能之间的互相转化,并能对外部环境做出响应,是一种应用前景很广的阻尼材料。单纯的粘弹性阻尼材料由于弹性模量不高,不满足特定工程应用中对材料强度的要求,我们通常将粘弹性阻尼材料与高强度的结构件相复合,组成复合结构,大大拓展了阻尼材料的应用范围。本文以聚氨酯弹性体为基体,PMN压电陶瓷以及导电炭黑(CB)为功能填料,采用浇注法制备压电阻尼复合材料,并以钢片作为基层,铝片作为约束层,PMN/CB/PU压电阻尼材料作为阻尼层,制备约束型阻尼结构。将PMN陶瓷粒子添加到聚氨酯弹性体中,当陶瓷填料体积添加量为30%时,复合体系拉伸强度达到最大,表现出较好的力学性能。整个复合体系的介电常数和介电损耗会随着陶瓷填料的增加呈现非线性的增长,当PMN体积添加量从0%增加到40%时,复合体系的介电常数从4.8增加到20.5,介电损耗从0.033增加到0.046。复合体系的压电应变常数d_(33)也呈现上升的趋势。PMN/PU压电阻尼复合体系的阻尼性能在30%的添加量时表现最好,最大损耗因子可以达到0.818,并且具有较宽的阻尼温域。导电炭黑的加入会降低PMN/CB/PU压电阻尼材料的力学性能,随着导电炭黑的增加,复合材料的电阻率呈下降趋势,介电常数和介电损耗随着导电炭黑的添加呈上升趋势,当添加到7%时,达到逾渗阈值fc,并且在此时复合体系具有最大的损耗因子,阻尼因子峰值为0.902,以及较宽的阻尼温域,表现出较好的阻尼性能。约束型阻尼结构的180°剥离强度为6.49KN/m,表明阻尼层与结构层之间有较强的界面粘结能力。约束型阻尼结构的各阶结构损耗因子随着压电阻尼层厚度的增加逐渐增大,2mm、3.5mm、5mm、8mm厚的约束型阻尼结构一二阶结构损耗因子分别从0.19559提高到0.30171,0.15858提高到0.27529。各阶结构共振频率随着压电阻尼层厚度的增加逐渐降低。2mm、3.5mm、5mm、8mm厚的约束型阻尼结构一二阶结构共振频率分别从52.5Hz减小到41.5Hz,290Hz减小到220Hz。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-05-01)

马驰,闫丽玲,张家炜,方庆红,王娜[4](2015)在《PVDF/PU压电阻尼材料的研制》一文中研究指出随着科技和社会飞速发展,大型机电设备已被广泛的应用到国民生活的各个领域,它虽然给人们带来了生活上的便利,但同时也带来了严重的"噪声污染"问题,而且由振动产生的疲劳、扭曲等效应还能严重地影响设备运行的稳定性、可靠性,高分子阻尼材料是解决此类问题的有效手段[1,2]。通常,高聚物阻尼材料是利用分子的内摩擦作用将振动或噪音的机械能转变为热能来实现吸音降噪的效果[3]。然而此种将"机(本文来源于《2015年中国化工学会年会论文集》期刊2015-10-17)

贾金荣[5](2014)在《环氧IPNs/碳纳米管压电阻尼材料的制备与性能研究》一文中研究指出阻尼材料的开发在振动和噪声控制方面有着重要意义,但是单一的聚合物阻尼温域较窄,力学性能较差,不满足实际应用,采用压电阻尼材料可有效解决这些问题。本文以多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电相,VER-EP IPNs、PMMA-EPIPNs及PU-EP IPNs叁种互穿网络聚合物为基体制备了叁种压电阻尼材料,系统研究了复合材料的导电性、力学性能、阻尼性能、热稳定性、介电性能及压电性能,为高强度宽温域的压电阻尼材料的开发和设计奠定了基础。采用浓H2SO4/浓HNO3混合物处理了MWCNTs,发现酸化处理可在MWCNTs表面引入羧基等含氧基团,去除MWCNTs中的无定形碳等杂质;透射电镜分析发现处理后的MWCNTs管的末端被切开,管间的相互缠绕及团聚有所减少;X射线光电子能谱分析发现处理后的MWCNTs表面含氧量可从3.7%上升到18.9%,为导电通路的顺利形成创造了条件。采用同步法制备了VER-EP IPNs基体,乙烯基酯树脂和环氧树脂的固化速度不匹配形成的微观上非均匀塑性结构,使得乙烯基酯树脂增强增韧作用明显,其拉伸和冲击强度分别提高了14.1%和96.1%;乙烯基酯树脂结构中刚性基团较多,因而VER-EP IPNs的热稳定性随着乙烯基酯树脂含量的增多而增强;当VER含量为环氧的50%时,VER-EP IPNs的最大损耗因子可达0.805,有效阻尼温域可达38.6℃。采用顺序法制备了PMMA-EP IPNs基体,裂纹末端的孔洞可钝化裂纹的扩展,使得PMMA对环氧有一定的增韧作用,其冲击强度有17.6%的提升,但拉伸强度会随着PMMA含量的增大而降低;PMMA与EP分子间作用力较弱,因而PMMA-EP IPNs的热稳定性随着PMMA含量的增多而降低;当PMMA的含量为环氧的20%时,PMMA-EP IPNs的最大损耗因子可达0.484,有效阻尼温域可达32.2℃。采用顺序法制备了PU-EP IPNs基体,聚氨酯组份的拉伸和撕裂及孔洞剪切屈服机理可协同增韧环氧,使得拉伸和冲击强度分别提高了24.0%及52.3%;聚氨酯与环氧树脂存在接枝反应,因而PU-EP IPNs的热稳定性随着聚氨酯含量的增多而增强;当PU组份为环氧的50%时,PU-EP IPNs的最大损耗因子可达0.816,有效阻尼温域可达50.7℃。通过研究不同MWCNTs含量对复合材料的电导率的影响发现,叁种压电阻尼材料的电导率都随着MWCNTs含量的增大而增大,出现了典型的渗流现象;当导电相含量处于绝缘体-半导体的转变区域内,电能可顺利转变为热能,VER-EP IPNs、PMMA-EP IPNs及PU-EP IPNs叁种压电阻尼材料内部电导率和阻尼性能的最佳匹配条件分别为10-6s/m、10-10~10-8s/m及10-8s/m;此外,处理后的MWCNTs可改善其在VER-EP IPNs压电阻尼材料中的分散性,从而使得这种复合材料的渗流阈值降低,但MWCNTs的表面处理会使得PMMA-EP IPNs和PU-EP IPNs两种压电阻尼材料的渗流阈值升高。压电相和导电相含量对复合材料的力学性能影响很大。PMN含量对VER-EPIPNs和PU-EP IPNs压电阻尼材料有明显的增强作用,但是不利于冲击强度的提升;但对于PMMA-EP IPNs压电阻尼材料而言,其力学性能随着PVDF含量的增大先上升后下降,其拉伸强度可从29.9MPa上升至38.4MPa,冲击强度可从5.1kJ/m2上升到11.5kJ/m2。由于酸化后的MWCNTs会限制聚合物分子链的运动,使得VER-EP IPNs和PMMA-EP IPNs压电阻尼材料的力学性能随着酸化MWCNTs含量的上升而下降,但酸化后的MWCNTs对PU-EP IPNs压电阻尼材料有较好的增强增韧作用。压电相、导电相、IPNs基体构成及MWCNTs的表面处理都对复合材料的阻尼性能有较大影响。随着压电相含量增大,叁种复合材料的有效阻尼温域得到拓宽,但损耗因子峰下降;MWCNT-COOH对叁种压电阻尼材料的影响趋势相同,当其含量在渗流阈值时,压电效应达到最大程度的发挥,复合材料阻尼性能达到最佳;随着IPNs组份中VER、PMMA及PU含量的增多,叁种复合材料的损耗因子峰向低温方向移动;MWCNTs的表面处理有利于VER-EP IPNs压电阻尼材料的阻尼性能的改善,不利于PMMA-EP IPNs和PU-EP IPNs压电阻尼材料的阻尼性能的提升。压电相的含量对复合材料的介电性能有着重要影响。VER-EP IPNs和PU-EPIPNs压电阻尼材料的介电常数和介质损耗随着PMN含量的增大而增大,但是PMMA-EP IPNs压电阻尼材料的介电常数和介质损耗随着PVDF含量的增大先降低后升高,在PVDF含量为40%时候达到最小值。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2014-04-01)

周成飞[6](2013)在《压电陶瓷-聚合物复合阻尼材料各相间的相互作用及能耗机制研究进展》一文中研究指出本文讨论了压电陶瓷-聚合物复合阻尼材料中各功能相之间的相互作用,并评述了聚合物基压电阻尼材料能量耗散机制的研究进展。(本文来源于《材料开发与应用》期刊2013年01期)

曹巍,周成飞,王连才,翟彤,翟宇[7](2012)在《以聚苯胺为导电通道的聚氨酯压电阻尼材料》一文中研究指出随着科学技术的发展、生活质量的提高以及环境保护意识的加强,对阻尼材料提出了更高的要求,本研究制备出了一种高性能聚氨酯压电阻尼材料,这种材料阻尼性能良好,力学性能优良,易于加工且加工工艺稳定可靠,其性能和结构容易控制,在阻尼减震方面显示出很强的设计适应性,具有广阔的发展前景。本文通过原位聚合的方法制备以导电聚苯胺为导电通道的双键封端热塑性聚氨酯基材。通过对比实验确定基材的配方和制备工艺路线,研究聚苯胺(PANI)和锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)组分不同添加量对材料性能的影响,确定压电陶瓷组分最佳添加比例;通过辐照,提高材料的交联程度;通过电学测试,研究材料的介电性能;通过极化最终制备用PANI作导电通道辐射制备聚氨酯压电阻尼材料。对样品进行表征,结果表明:(1)扩链剂含量的增加,促使体系硬段含量的增加,表现为邵氏硬度增加;(2)复合材料的介电常数随着PZT和PANI含量的增加而增大,可以较大程度提高聚合物的介电性能;(3)在100℃油浴中,10KV电压下进行20min极化处理,只有适量的PANI才能有效地促进压电材料的极化,过量PANI的体系极化性能下降;(4)制备的PU/PZT/PANI复合压电阻尼材料可同时满足阻尼材料的宽的阻尼温度和高的损耗系数这两方面的要求。(本文来源于《2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册)》期刊2012-10-16)

王建川,张琴,傅强[8](2011)在《PVDF/粘土/碳纳米管压电阻尼材料的制备及性能》一文中研究指出阻尼材料可以用于吸收机械振动,压电阻尼材料是其中比较重要的一类阻尼材料。本研究采用简单的熔融共混的方法制备聚偏氟乙烯(PVDF)与有机改性蒙脱土(OMMT)与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料,通过动态力学分析(DMA)、直流电阻测试(DC)、(本文来源于《2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集》期刊2011-09-24)

周成飞,曹巍,曾心苗,翟彤,郭建梅[9](2010)在《浇注聚(氨酯-酰亚胺)及其压电阻尼材料的制备与表征》一文中研究指出聚(氨酯-酰亚胺)(PUI)是集聚氨酯良好加工性能特点和聚酰亚胺优良耐温性特点而发展起来的一种高性能聚合物,但是,PUI材料大都停留在溶液合成研究阶段,而很少用本体法制备。另外,以PUI为基材的压电阻尼材料的研究鲜有报道。因此,本实验在基于本体法合成浇注PUI的基础上,采用与压电陶瓷粉相复合的方法制备压电阻尼材料,并对它们的结构性能进行分析表征。(本文来源于《2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册)》期刊2010-10-27)

马敏[10](2009)在《碳纳米管/铌镁锆钛酸铅/环氧树脂基压电阻尼材料的制备及性能研究》一文中研究指出过多的机械振动会导致设备损坏,引发事故并且缩短材料的使用寿命。由于阻尼材料可以把机械能耗散掉,已经被广泛地应用于交通工具、产业机械等领域的减振降噪。聚合物常被用做阻尼材料,但是由于他们的玻璃化转变区太窄,对于温度和频率的依赖性太强限制了它们的实际应用,尤其是作为结构材料使用。新的阻尼机理:压电-导电机理的产生,引起了广泛的关注。该机理为:机械振动能通过压电陶瓷的压电效应转变为电能,并通过体系中导电材料形成的导电网络转化为热能耗散掉。本文依据压电-导电阻尼机理制备了不同配比的碳纳米管/铌镁锆钛酸铅/环氧树脂压电阻尼复合材料。首先对原材料进行了预处理并对整个复合材料的导电性能,阻尼性能,亚微观结构等性能进行了研究。通过研究不同碳纳米管添加量对压电阻尼复合材料体系电导率的影响发现:当碳纳米管含量为1-1.5g/100g环氧树脂时,体系出现了渗流阈值,并且开始形成连续的导电网络。用幂率定律对理论渗流阈值进行了预测,结果表明:实际渗流阈值与理论渗流阈值相吻合。同时还研究了铌镁锆钛酸铅对压电阻尼材料的介电性能影响,研究发现:压电阻尼材料的介电常数主要取决于具有高介电常数的铌镁锆钛酸铅。通过对扫描电镜对所制备压电阻尼复合材料的淬断横切面观察发现:填料在基体树脂中有很好的相容性;当碳纳米管含量增加到1.2g/100g环氧树脂时,导电网络结构开始形成。研究了铌镁锆钛酸铅和碳纳米管的添加含量对压电阻尼复合材料阻尼性能的影响。研究结果表明,当碳纳米管和添加量大于临界渗流阈值;铌镁锆钛酸铅填料的添加含量高时,材料呈现出显着的压电阻尼效应。热力学性能和力学性能研究结果表明:随着碳纳米管和压电陶瓷填料的加入复合材料的玻璃化温度和机械性能有显着地提高。最终,整个复合材料的热力学稳定性和力学性能得到了提高,使该材料可以更广泛的使用。本文提供了一条非常有用的设计阻尼材料的路线,铌镁锆钛酸铅能把噪音、机械能转化成电能,同时碳纳米管把产生的电能耗散掉。通过多次实验,最终制得了新型的环氧树脂基刚性压电阻尼材料。(本文来源于《北京化工大学》期刊2009-05-30)

压电阻尼材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着科技和社会飞速发展,大型机电设备已被广泛的应用到国民生活的各个领域,它虽然给人们带来了生活上的便利,但同时也带来了严重的"噪声污染"问题,而且由振动产生的疲劳、扭曲等效应还能严重地影响设备运行的稳定性、可靠性,高分子阻尼材料是解决此类问题的有效手段。通常,高聚物阻尼材料是利用分子的内摩擦作用将振动或噪音的机械能转变为热能来实现吸音降噪的效果,然而此种将"机械能"转变为"热能"的路线,虽然具有很好的阻尼效果,但此过程中机械能转变得越多产生的热能也就越多,而过多的热能将导致材料加速老化,大大缩短材料的使用寿命。本研究主要利用聚氨酯的部分相容性和IPN的强迫相容性扩宽材料的阻尼温域,使材料的有效阻尼温域(tanD≥0.3)范围由原来的33.7℃拓宽至178.8℃。此外还通过引入具有压电特性的柔性压电材料,使材料由于阻尼效应而产生的温度升高降低了5℃,使材料耐老化性能明显提高,并且提出了一种新型阻尼材料能量转换模式——由"机械能"转变为"电能"+"热能",其不但克服了传统阻尼材料易生热、易老化、阻尼温域的窄的缺点,还赋予了材料一定的电性能,且生产原料来源丰富,制备工艺简单,在军工、铁路、汽车及建筑领域具有广阔的应用前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

压电阻尼材料论文参考文献

[1].孙明月.PVDF/PU压电阻尼材料的研究[D].沈阳化工大学.2018

[2].马驰,孙明月,方庆红,郭卓,安然然.具有压电特性的低生热宽温域阻尼材料的研制[C].第十二届中国橡胶基础研讨会会议摘要集.2016

[3].李洋.PMN/CB/PU压电阻尼材料制备及结构性能研究[D].武汉理工大学.2016

[4].马驰,闫丽玲,张家炜,方庆红,王娜.PVDF/PU压电阻尼材料的研制[C].2015年中国化工学会年会论文集.2015

[5].贾金荣.环氧IPNs/碳纳米管压电阻尼材料的制备与性能研究[D].武汉理工大学.2014

[6].周成飞.压电陶瓷-聚合物复合阻尼材料各相间的相互作用及能耗机制研究进展[J].材料开发与应用.2013

[7].曹巍,周成飞,王连才,翟彤,翟宇.以聚苯胺为导电通道的聚氨酯压电阻尼材料[C].2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册).2012

[8].王建川,张琴,傅强.PVDF/粘土/碳纳米管压电阻尼材料的制备及性能[C].2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集.2011

[9].周成飞,曹巍,曾心苗,翟彤,郭建梅.浇注聚(氨酯-酰亚胺)及其压电阻尼材料的制备与表征[C].2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册).2010

[10].马敏.碳纳米管/铌镁锆钛酸铅/环氧树脂基压电阻尼材料的制备及性能研究[D].北京化工大学.2009

标签:;  ;  ;  ;  

压电阻尼材料论文-孙明月
下载Doc文档

猜你喜欢