聚合物基压电复合材料论文-吴樵,陈秋颖,王小民,廉国选

聚合物基压电复合材料论文-吴樵,陈秋颖,王小民,廉国选

导读:本文包含了聚合物基压电复合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:压电换能器,插入损耗,匹配层,环氧树脂复合材料

聚合物基压电复合材料论文文献综述

吴樵,陈秋颖,王小民,廉国选[1](2019)在《空心聚合物微珠/环氧树脂复合材料匹配层空耦式压电换能器》一文中研究指出研制了一种厚度模空耦式压电换能器,使用综合考虑材料衰减系数和声阻抗的空耦式压电换能器电力声等效电路理论模型以指导匹配层结构设计和材料选择,选用新型的空心聚合物微珠/环氧树脂复合材料作为声匹配材料,优化设计电阻抗匹配及结构参数。该换能器中心频率为510 kHz,-6 dB频域相对带宽为25.4%,插入损耗为-27 dB。结果表明,使用新型低衰减系数的闭孔复合材料单匹配层设计的该换能器不仅保证了高灵敏度,同时简化了换能器结构,为空耦式压电换能器研制提供了新思路。(本文来源于《声学学报》期刊2019年04期)

于翔[2](2018)在《以多相聚合物为基体的压电阻尼复合材料》一文中研究指出震动及噪声在我们的生活中随处可见,不但会影响人们的身体健康同时也会对设备、建筑等产生危害影响其使用寿命。为了消除震动与噪声带来的危害,人们通常使用阻尼材料来吸收噪声及震动。为了降低传统阻尼材料对使用环境温度及频率的依赖性,研究人员开发出了压电阻尼材料。随着科技的进步,人们对压电阻尼材料提出了更高的要求,能够在高温、高湿等较严苛条件下使用的压电阻尼材料得到了人们越来越多的关注。本文制备了不同分子量的酚羟基封端的聚芳醚酮齐聚物,并将这些齐聚物与二甲氨基封端的聚有机硅氧烷齐聚物进行聚合,得到聚芳醚酮-聚硅氧烷嵌段共聚物(PAEK-b-PDMS),并采用流延法制备了一系列多壁碳纳米管/钛酸钡/聚芳醚酮-聚硅氧烷嵌段共聚物基压电阻尼材料。观察不同复合材料的微观形貌变化,研究多壁碳纳米管和钛酸钡填充量变化对复合材料阻尼性能的影响,尝试研制一类能够在高温,高湿等较严苛的条件下使用的压电阻尼材料。主要研究内容包括:第一部分,首先以不同过量比的4,4′-(六氟异亚丙基)二酚与4,4′-二氟二苯甲酮共聚制备了不同分子量酚羟基封端的聚芳醚酮齐聚物。再将其与二甲氨基封端的聚有机硅氧烷进行聚合,得到了一系列聚芳醚酮-聚硅氧烷嵌段共聚物(PAEK-b-PDMS)。由于聚有机硅氧烷的引入使PAEK-b-PDMS具有微相分离结构。随着聚有机硅氧烷含量的增加,嵌段共聚物的接触角逐渐增大,其中嵌段共聚物1100 F-PAEK-PDMS的接触角为112~oC,显示出了较好的疏水性能;玻璃化转变温度(T_g)逐渐下降,断裂伸长率提高。嵌段共聚物具有良好的热稳定性,5%的热分解温度为394 ~oC。第二部分,选取嵌段共聚物1100 F-PAEK-PDMS为基体,以钛酸钡(BT)为压电相,多壁碳纳米管(CNTs)为导电相,通过流延法制备了一系列CNTs/BT/1100 F-PAEK-PDMS压电阻尼复合材料。通过对复合材料的微观形貌研究发现,填充材料在基体中分布较为均匀,与树脂基体有较好的界面粘结性。EDX研究结果显示填充材料有选择性的分散在聚芳醚酮相中。阻尼性能研究结果表明,当CNTs的含量增加,复合材料的电导率逐渐升高为半导体时,且BT含量适当时,复合材料的阻尼性能最好。其中复合材料0.5 wt%CNTs/50 wt%BT/1100 F-PAEK-PDMS的阻尼性能最好,其有效阻尼温域达到60 ~oC(55~115 ~oC)。同时,我们还考察了经有机溶剂、沸水及酸碱溶液处理后的复合材料阻尼性能,发现经处理后的复合材料阻尼性能与未经处理的材料阻尼性能变化不大,说明我们的复合材料可以在高温高湿的情况下使用,是一类在苛刻环境下有应用潜力的压电阻尼材料。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)

薛文超[3](2018)在《GNF/PZT/聚合物压电阻尼复合材料》一文中研究指出聚合物阻尼材料在减振降噪领域有着极其重要的应用。但是,高分子通常只在玻璃化转变的十几度到几十度内才具有比较高的阻尼因子,限制了其应用范围。压电阻尼复合材料能够在聚合物基体摩擦损耗基础上引入力-电-热损耗的方式,从而耗散更多的机械能,拓宽聚合物的阻尼温域,提高其阻尼性能,在主被动振动控制领域有着优异的性能表现。本文的主要工作和研究结论如下:1)首先制备了不同软硬段比例的聚氨酯,制备了氧化还原石墨烯片和聚氨酯骨架负载的叁维石墨烯(GNF)。发现当PTEMG:MDI:丙叁醇摩尔比为7:10:2时,制备的聚氨酯具有最佳的阻尼性能,制备的石墨烯片层尺寸在10μm~200μm不等,制备的叁维石墨烯其石墨烯在PU骨架上的分布随着石墨烯含量不断变化,当石墨烯含量为25.4wt%时,石墨烯恰好几乎完全包覆聚氨酯骨架;2)以PTEMG:MDI:丙叁醇摩尔比为7:10:2合成的聚氨酯为基体,研究了PU/PZT复合材料和PU/PZT/GNF压电阻尼复合材料的阻尼性能。发现当每100g聚氨酯加入2g PZT时,PU/PZT复合材料的阻尼性能最佳。再与GNF复合,制备为压电阻尼复合材料,发现石墨烯的导电渗流阈值约为0.7wt%,此时复合材料具有最佳的阻尼性能,玻璃化温度为-53.76℃,最大损耗因子为0.77。相比聚氨酯基体,其损耗因子提高0.22(接近41%),阻尼温域拓宽13.2℃(接近84%)。作为对比,制备了聚氨酯/石墨烯片复合材料,发现其导电渗流阈值大于0.9wt%,在石墨烯含量为0.6wt%时具有最大的拉伸强度,说明叁维结构的使用降低了导电渗流阈值,减小了对于基体本身拉伸力学性能的影响。3)制备了聚氨酯/丙烯酸酯IPN共聚物,发现当PU:BMA:MMA质量比为1:2:1时,IPN共聚物阻尼性能最佳,其玻璃化温度为64.4℃,损耗因子阻尼峰值为1.16,阻尼温域为47.0~98.3℃(51.3℃)。使其与PZT复合,发现当每100g IPN共聚物加入20g PZT时,阻尼性能最好,此时复合材料玻璃化温度76.2℃,损耗因子峰值为1.19,阻尼温域为57.4℃~114.2℃(56.5℃)。4)使用叁维石墨烯作为导电相,与每100g IPN共聚物加入20g PZT的混合物复合制备成叁相复合的压电阻尼复合材料。该复合材料在使用石墨烯含量为25.4wt%的GNF作为导电相时,达到渗流阈值,此时石墨烯占复合材料的比例约为0.55wt%。制备得到的压电阻尼复合材料,其玻璃化温度59.3℃,损耗因子峰0.96,阻尼温域为33.6℃~100.7℃(67.1℃)。其阻尼温域相对IPN基体有了较大提高,拓宽16℃(接近28%),而且其阻尼温域比较接近室温,在室温25℃下(tanδ为0.24)比IPN基体(tanδ为0.13)以及IPN/PZT复合材料(tanδ为0.16)具有更好的阻尼性能。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01)

梅宝平,钟轶峰,黄子昂,夏振庭[4](2018)在《金属芯压电纤维/聚合物复合材料压电-黏弹-塑性行为的细观力学模型》一文中研究指出为了表征金属芯压电纤维增强聚合物基(MPF/PM)复合材料非线性、时变的压电-黏弹-塑性行为,基于变分渐近理论建立MPF/PM增量形式的细观力学模型。首先分别导出聚合物和MPF增量型本构方程,基于汉密尔顿扩展原理推导出MPF/PM压电-黏弹-塑性变分原理的能量泛函。考虑材料的时变和非线性特征,建立与求解瞬时有效机-电耦合矩阵有关的增量过程,并通过有限元技术实现模型的数值模拟。利用构建模型研究了不同铝芯体积分数、电场变化率和加载条件对MPF/PM有效全局应力-应变和单轴纵向拉伸性能的影响。结果表明,构建的模型能准确模拟MPF/PM多场耦合作用下的非线性、时变行为,为该新型智能材料的实际工程应用奠定理论基础。(本文来源于《复合材料学报》期刊2018年01期)

田松[5](2015)在《O-3型PZT/聚合物压电复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出0-3型压电复合材料是指压电陶瓷以颗粒的形状分布在叁维自身连通的聚合物基体中制备而成的复合材料。它克服了压电陶瓷脆性和聚合物温度局限性的缺点,具有较好的可设计性;其密度和声阻抗小,容易实现陶瓷与传递介质之间的匹配,在传感领域得到了广泛的应用。但陶瓷以颗粒的形态分布在基体中,与基体的接触面积大,两相之间的结合状态差。另外,聚合物基体的介电常数比陶瓷小很多,不利于压电复合材料的极化。改善陶瓷与基体性能的匹配对提高复合材料的性能具有重要意义。利用不同的温度对压电陶瓷锆钛酸铅PZT进行了热处理,并利用热处理后的PZT制备了压电复合材料。高温处理提高了压电陶瓷的压电活性,同时也改善了陶瓷与基体的界面结合状态,提高了压电复合材料的综合性能。制备了压电陶瓷质量分数不同的压电复合材料,压电复合材料的压电应变常数、介电常数、机电耦合系数随着陶瓷含量增大而增大,机械品质因素随着陶瓷含量的增大而减小。当PZT质量分数为90%时,压电复合材料的压电应变常数为20pC/N,而且压电复合材料仍具有良好的柔韧性。选取环氧树脂对聚氨酯基体改性,以适量的环氧树脂与聚氨酯交联反应生成的互穿网络结构为基体,可以提高压电复合材料的压电常数。当环氧树脂质量分数为15%时,压电复合材料的压电应变常数比改性前提高了4%。利用不同粒径的炭黑对压电复合材料掺杂改性,适量的炭黑掺杂能显着的提高压电复合材料的压电和介电性能。不同粒径的炭黑对压电复合材料的影响效果不同。以粒径为15nm的炭黑为导电相,当炭黑含量为4%时,复合材料的d33达到最大值;而以粒径为30nnm的炭黑为导电相的最佳质量分数为5%。对电晕极化装置进行了改进,增加了极化针尖数量,尝试了压电复合材料的大面积极化的方法,为压电复合材料的大面积极化提供了一种途径。利用压电复合材料制备的传感元件对动态载荷具有良好的输出响应。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-01)

武峥,周嘉仪,曹艺,马柯,贾艳敏[6](2014)在《电泳辅助制备伪1-3陶瓷/聚合物压电复合材料》一文中研究指出1-3压电复合材料的压电、介电及铁电性能要远远优于0-3压电复合材料.在制备传统的0-3复合材料过程中引入电泳技术,使得压电颗粒在聚合物基体中取向排列,制备得到伪1-3复合材料.实验结果表明:在制备PZT/环氧树脂0-3复合压电材料固化过程中,采用500 V/mm,4 kHz的电场对其进行电泳辅助取向,可使得颗粒呈现珍珠串状排列,得到伪1-3复合材料;其压电、介电、铁电性能均比原来的0-3复合材料有显着的提高.电泳辅助制备技术用于制备伪1-3复合压电材料具有操作简单、成本低廉、压电、介电、铁电性能显着提高等优点,在智能传感领域具有很好的实际应用前景.(本文来源于《物理学报》期刊2014年02期)

张艾丽,米有军[7](2013)在《热压法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及其性能的研究》一文中研究指出本文采用热压法分别制备了PZT/PVDF、PT/PVDF 0-3型压电复合材料,并分析了无机压电陶瓷种类、含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。结果表明:所得材料具有较高的压电常数和良好的可柔性加工性能。(本文来源于《佛山陶瓷》期刊2013年09期)

张艾丽,米有军[8](2013)在《热压法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及性能研究》一文中研究指出采用热压法分别制备了PZT/PVDF,PT/PVDF O-3型压电复合材料,所得材料具有较高的压电常数和良好的可柔性加工性能。并分析了无机压电陶瓷种类、含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。(本文来源于《现代技术陶瓷》期刊2013年04期)

张艾丽,米有军[9](2013)在《不同方法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及性能比较》一文中研究指出采用热压法和溶胶—凝胶(sol-gel)法分别了制备压电陶瓷/聚合物压电复合材料,并比较研究两种材料的介电性能,微观形貌。(本文来源于《现代技术陶瓷》期刊2013年03期)

谢士会[10](2013)在《1-3型正交异性聚合物/水泥基压电复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出水泥基压电复合材料具有良好的压电性能,并且与混凝土结构的声阻抗相匹配,得到了人们的广泛关注。但是由于单一压电陶瓷具有横观各向同性,使得切割-浇注法制备得到的普通水泥基压电复合材料具有各向同性的特点,在平面内等灵敏度地接收不同方向的应力波,不能够对应力波的方向进行有效辨别。本文以PZT-5压电陶瓷为压电相,聚合物/水泥为基体,采用切割-浇注和排列-浇注相结合的方法制备了1-3型正交异性聚合物/水泥基压电复合材料,测试研究了压电性能和正交异性特性。结果表明,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数远远大于压电陶瓷和1-3型压电复合材料的压电应变常数。压电陶瓷和1-3型压电复合材料在正交方向上接收到的信号保持一致,表现同性;而1-3型正交异性压电复合材料在正交方向上接收到的信号幅值明显不同,大约为2倍的关系,表现明显的正交异性。讨论了基体配合比、压电陶瓷体积分数、压电相长宽比、柱高、电极宽度以及电极数目对1-3型正交异性聚合物/水泥基压电复合材料的性能影响,结果表明,随着基体中水泥质量分数的增加,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数逐渐增大,并且不同基体配合比的压电复合材料均表现出正交异性;随着压电陶瓷体积分数的增加,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数逐渐增大,并且不同压电陶瓷体积分数的压电复合材料均表现出明显的正交异性;随着压电相长宽比的增大,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数逐渐增大,当长宽比大于2时,压电复合材料表现出明显的正交异性;随着压电陶瓷柱高的增加,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数变化不大,但是不同柱高的压电复合材料均表现出明显的正交异性;随着电极宽度的增加,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数逐渐减小,不同电极宽度的压电复合材料均表现出正交异性;随着电极数目的增加,1-3型正交异性压电复合材料的压电应变常数逐渐增大,当电极数目大于2时,压电复合材料表现明显的正交异性。研究了1-3型正交异性压电复合材料的平面信号响应以及信号衰减,结果表明,随着测试角度的增加,压电陶瓷和1-3型压电复合材料在平面内接收到的信号幅值和信号电压值保持不变,等灵敏度地接收平面内的信号,显示各向同性;1-3型正交异性压电复合材料在平面内接收到的信幅值和信号电压值均呈现“余弦”曲线的趋势,显示各向异性。随着测试距离的增加,1-3型正交异性压电复合材料在平面内接收到的信号幅值和信号电压值逐渐减小,减小的趋势以指数函数的形式逐渐变缓;1-3型正交异性压电复合材料可测试的最远距离为1200mm;1-3型正交异性压电复合材料在混凝土试块上的接收到的信号幅值比瓷砖和铝板上的小,这是由于混凝土试块的表面比较粗糙,结构更为复杂。以1-3型正交异性压电复合材料为压电元件,采用环氧树脂、水泥和钨粉的混合物作为匹配层,环氧树脂和水泥的混合物作为背衬层,以银浆为屏蔽材料进行屏蔽处理,制备得到正交异性压电传感器,并对其性能进行了研究。结果表明,正交异性压电传感器具有明显的正交异性,较高的灵敏度和较宽的带宽。利用正交异性压电传感器对混凝土试块进行了线定位和面定位研究,结果显示正交异性压电传感器的线定位和面定位的结果比较准确。(本文来源于《济南大学》期刊2013-05-30)

聚合物基压电复合材料论文开题报告

(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:

震动及噪声在我们的生活中随处可见,不但会影响人们的身体健康同时也会对设备、建筑等产生危害影响其使用寿命。为了消除震动与噪声带来的危害,人们通常使用阻尼材料来吸收噪声及震动。为了降低传统阻尼材料对使用环境温度及频率的依赖性,研究人员开发出了压电阻尼材料。随着科技的进步,人们对压电阻尼材料提出了更高的要求,能够在高温、高湿等较严苛条件下使用的压电阻尼材料得到了人们越来越多的关注。本文制备了不同分子量的酚羟基封端的聚芳醚酮齐聚物,并将这些齐聚物与二甲氨基封端的聚有机硅氧烷齐聚物进行聚合,得到聚芳醚酮-聚硅氧烷嵌段共聚物(PAEK-b-PDMS),并采用流延法制备了一系列多壁碳纳米管/钛酸钡/聚芳醚酮-聚硅氧烷嵌段共聚物基压电阻尼材料。观察不同复合材料的微观形貌变化,研究多壁碳纳米管和钛酸钡填充量变化对复合材料阻尼性能的影响,尝试研制一类能够在高温,高湿等较严苛的条件下使用的压电阻尼材料。主要研究内容包括:第一部分,首先以不同过量比的4,4′-(六氟异亚丙基)二酚与4,4′-二氟二苯甲酮共聚制备了不同分子量酚羟基封端的聚芳醚酮齐聚物。再将其与二甲氨基封端的聚有机硅氧烷进行聚合,得到了一系列聚芳醚酮-聚硅氧烷嵌段共聚物(PAEK-b-PDMS)。由于聚有机硅氧烷的引入使PAEK-b-PDMS具有微相分离结构。随着聚有机硅氧烷含量的增加,嵌段共聚物的接触角逐渐增大,其中嵌段共聚物1100 F-PAEK-PDMS的接触角为112~oC,显示出了较好的疏水性能;玻璃化转变温度(T_g)逐渐下降,断裂伸长率提高。嵌段共聚物具有良好的热稳定性,5%的热分解温度为394 ~oC。第二部分,选取嵌段共聚物1100 F-PAEK-PDMS为基体,以钛酸钡(BT)为压电相,多壁碳纳米管(CNTs)为导电相,通过流延法制备了一系列CNTs/BT/1100 F-PAEK-PDMS压电阻尼复合材料。通过对复合材料的微观形貌研究发现,填充材料在基体中分布较为均匀,与树脂基体有较好的界面粘结性。EDX研究结果显示填充材料有选择性的分散在聚芳醚酮相中。阻尼性能研究结果表明,当CNTs的含量增加,复合材料的电导率逐渐升高为半导体时,且BT含量适当时,复合材料的阻尼性能最好。其中复合材料0.5 wt%CNTs/50 wt%BT/1100 F-PAEK-PDMS的阻尼性能最好,其有效阻尼温域达到60 ~oC(55~115 ~oC)。同时,我们还考察了经有机溶剂、沸水及酸碱溶液处理后的复合材料阻尼性能,发现经处理后的复合材料阻尼性能与未经处理的材料阻尼性能变化不大,说明我们的复合材料可以在高温高湿的情况下使用,是一类在苛刻环境下有应用潜力的压电阻尼材料。

(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。

聚合物基压电复合材料论文参考文献

[1].吴樵,陈秋颖,王小民,廉国选.空心聚合物微珠/环氧树脂复合材料匹配层空耦式压电换能器[J].声学学报.2019

[2].于翔.以多相聚合物为基体的压电阻尼复合材料[D].吉林大学.2018

[3].薛文超.GNF/PZT/聚合物压电阻尼复合材料[D].上海交通大学.2018

[4].梅宝平,钟轶峰,黄子昂,夏振庭.金属芯压电纤维/聚合物复合材料压电-黏弹-塑性行为的细观力学模型[J].复合材料学报.2018

[5].田松.O-3型PZT/聚合物压电复合材料的制备及性能研究[D].大连理工大学.2015

[6].武峥,周嘉仪,曹艺,马柯,贾艳敏.电泳辅助制备伪1-3陶瓷/聚合物压电复合材料[J].物理学报.2014

[7].张艾丽,米有军.热压法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及其性能的研究[J].佛山陶瓷.2013

[8].张艾丽,米有军.热压法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及性能研究[J].现代技术陶瓷.2013

[9].张艾丽,米有军.不同方法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及性能比较[J].现代技术陶瓷.2013

[10].谢士会.1-3型正交异性聚合物/水泥基压电复合材料的制备与性能研究[D].济南大学.2013

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