【摘 要】
：
柔性聚偏氟乙烯三氟乙烯（P（VDF-TrFE））聚合物因其独特的压电、热电和铁电性能备受关注,但其介电和压电常数低于无机材料;锆钛酸钡钙（（Ba1-xCax）（Ti1-yZry）O3,简称BCTZ）陶瓷具有压电常数高、介电损耗低、相对介电常数大等优点,然而其可塑性、柔性较差,而柔性聚合物基压电复合材料具有以上两者的优点。本文首先制备了BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料,利用XRD、SEM、铁
论文部分内容阅读
柔性聚偏氟乙烯三氟乙烯（P（VDF-TrFE））聚合物因其独特的压电、热电和铁电性能备受关注,但其介电和压电常数低于无机材料;锆钛酸钡钙（（Ba1-xCax）（Ti1-yZry）O3,简称BCTZ）陶瓷具有压电常数高、介电损耗低、相对介电常数大等优点,然而其可塑性、柔性较差,而柔性聚合物基压电复合材料具有以上两者的优点。本文首先制备了BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料,利用XRD、SEM、铁电和介电测试设备研究了 BCTZ陶瓷和BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料的物相结构和形貌、介电、铁电和压电性能,建立了该复合材料结构与电性能的关系,取得的主要研究成果如下。1)采用熔盐法成功制备了 BCTZ陶瓷粉体的前驱体Bi4Ti3O12,并在1000℃、保温时间2小时条件下得到了长方体形状的BCTZ颗粒。XRD表明BCTZ在室温下为四方相。电性能测试表明BCTZ在100Hz下相对介电常数为2400,介电温谱显示其存在两个相转变峰:35℃的介电峰对应于正交相与四方相的转变温度TO-T;114℃时的介电峰对应于四方相与立方相的转变温度Tc。此外,电滞回线图测试显示该陶瓷为典型的弛豫铁电体,最大应变值为0.07%,压电应变常数d33为340 pC/N。2)使用溶液流延法制备了 BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料。复合材料的XRD结果显示存在BCTZ和P（VDF-TrFE）的混合特征衍射峰;SEM断面扫描图可以看出BCTZ均匀分散在P（VDF-TrFE）基体中,说明两者成功复合。3)通过介电频谱比较了四组不同组分的BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料的相对介电常数和损耗。结果显示,复合材料的介电常数（εr）随着陶瓷加入量的增加而增大,在以VDF含量分别为55mol%、75mol%、80mol%的P（VDF-TrFE）为聚合物相的复合材料中,分别得到的最大介电常数为26.2、23.2、33.1,此时四种BCTZ/P（VDF-TrFE）中无机陶瓷BCTZ的添加质量百分比量为30%、25%、25%。在BCTZ填入量为30%的P（VDF-TrFE）50/50mol%基复合材料中,100Hz下得到的最大εr为35.1。此外,由于低频下的损耗主要由漏导电流产生,因此复合材料损耗随陶瓷加入质量比增加而变大。4)系统比较了 BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料的压电应变常数d33的变化情况,在VDF含量为50mol%、75mol%、80mol%的三种P（VDF-TrFE）聚合物为基体时,发现BCTZ/P（VDF-TrFE）的d33在陶瓷加入量在15%时达到最大值分别为-31.7pC/N、-30.0pC/N、-28.3pC/N;P（VDF-TrFE）55/45mol%所制备得到的 BCTZ/P（VDF-TrFE）复合膜在陶瓷加入量为30%时复合材料的d33最大,其值-64.1 pC/N。以上结果表明,陶瓷加入量15%时BCTZ/P（VDF-TrFE）复合材料的压电性能较好,且聚合物基体为P（VDF-TrFE）55/45mol%的复合材料的性能优于其它组分,因此P（VDF-TrFE）55/45mol%基BCTZ复合材料可用于传感器、激励器和致动器等元器件的制备,为此类压电体的推广应用提供理论和数据支持。
其他文献
管道不仅在交通运输方面占据重要位置,同时在日常生活中也发挥着重要作用。但由于机械设计、化学腐蚀、老化等造成的管道泄露,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。因此,应加强管道安全监测、防止管道安全事故的发生。传统的检测方法不仅耗时耗力且检测效率低,而近年来新兴的超声导波技术则具有长距离检测、检测效率高的特性,在管道检测上得到广泛应用。超声导波检测技术原理是,在管道一端激励出超声导波,导波在管道内经缺陷和端
小学语文教学应该基于儿童本位开展。有些语文教师关注需要儿童学什么，而忽略了儿童需要学什么，教学方式、教学内容以及教学目标，出现伪儿童本位的问题。真正提升语文课堂教学效果，要采取以下举措：尊重科学，教本真语文；开展游戏，教趣味语文；营造民主，教个性语文。这样，学生语文素养才能得到更好发展。
目前,染料敏化太阳能电池的光阳极通常采用纳米TiO2颗粒组成的薄膜,它机械强度较低,.纳米粒子之间连接程度差,孔隙结构无序,因而光电转换效率较低;同时TiO2较大的禁带宽度（3.2 eV）使得它只能吸收短波长的可见光,仅占可见光的5%左右。针对上述问题,本文通过冷冻干燥法制备具有定向多孔结构的TiO2陶瓷,采用纳米粉体来减小多孔陶瓷的孔径尺寸,提高多孔结构的比表面积;另外,对溶胶-凝胶法结合冷冻干
胶体颗粒以微米级尺寸组装为晶体结构是十分有吸引力的,这种特殊的复杂结构和稳定的理化性质,使其具有特殊的功能特性,如抗反射性和超疏水性,这些特性有望成功应用于产品包装的防潮、防腐蚀和抗反射等方面。在这项工作中,结合溶胶-凝胶法和水热反应法制备了Al2O3颗粒并组装成金字塔形和菊花状的堆积结构。首先在单晶硅晶片上无蚀刻的条件下分别采用Al（NO3）3和H2NCONH2作为铝源和沉淀剂制备氧化铝薄膜,通
为了评估油气井目的层的产能,石油工作者往往需进行试井。目前,现有的地层测试技术有一定的局限性,使得测试周期和测试成本居高不下。新型地层测试工具在一次下井作业中,能够完成多个地层的测试。而国内对地层测试工具的研究尚处于起步阶段,欧美发达国家各知名公司掌握核心技术,研制出新型地层测试工具迫在眉睫;同时,自主研制新型地层测试工具能大大减小国内各大油服公司生产作业成本。本文针对地层测试工具的关键部件电子液
石油作为一种能源,在国家经济发展中起着重要的作用。目前,我国油田大多数处于“低渗透、低孔隙度和低地层压力”“三低”状态。为了能够改变“三低”状态并且实行国内外提出的“高效低耗”策略,能否制造生产出降低产油成本、提高产油效益的抽油设备则变成了上述问题的关键。本文的主要内容如下:通过对常规型抽油机平衡方式的改变,将其改造为液压式复合平衡方式的调径变矩抽油机。阐述了调径变矩抽油机的工作原理、对其进行了运
石墨烯的成功制备打开了二维材料世界的大门。二维材料呈现原子层厚度的片状结构,其机械性能良好,具有独特的电子和光学等性质,因此二维材料有很强的功能多样性,可以应用在储能器件和电子器件等领域,具有很强的功能多样性。二维GaN作为二维材料家族中的一员,具有许多优异的物理性质,使它在紫外发射器件、光电阴极、储氢材料和高功率光电器件等方面具有潜在的应用前景。本文在前人工作的基础上,研究二维GaN纳米片的制备
随着信息科技的快速发展,新一代的电子智能设备不断趋于小型化、高频化,这些电子产品使人们的工作和生活更加便利,但众多电子元器件在使用过程中产生的电磁辐射污染日益严重,不仅影响精密器件的性能,还威胁着人类的健康。因此,各种各样的电磁屏蔽材料应用而生。导电聚合物复合材料（Conductive Polymer Composites,简称CPCs）以其重量轻、成型性能好、耐化学腐蚀、加工性优良、成本低等优点
(目的)东喜马拉雅构造结快速隆升时间以及雅鲁藏布江和伊洛瓦底江是否曾经相连已经争论了超过半个世纪。（方法）本文采用锆石U-Pb年代学等方法，对缅甸中央盆地新生代地层的“源-汇”路径开展研究，对该问题进行探讨。（结果）缅甸中央盆地始新统发育大量铬尖晶石、各坳陷间锆石年龄谱各不相同，表明该时期沉积物以盆地周边隆起为主要物源，不存在统一的源区；渐新世之后，源自区域变质岩的重矿物组合比例逐渐增加，盆地各坳
X100管线钢具有高的强韧性和良好的焊接性,被广泛用于油气管道建设中。我国已具备生产X100管线钢的能力,但对相匹配的自保护药芯焊丝的研究仍处于起步阶段,因此研制出一种优质的X100管线钢用自保护药芯焊丝迫在眉睫,且具有极大的应用前景。本文基于自保护药芯焊丝渣系理论及微合金强韧化机理,设计出以BaF2为主的低氢低碱性渣系配合Mn-Ni-Mo-Ti合金系的X100管线钢用自保护药芯焊丝。通过正交实验