KNBT陶瓷纖維-環(huán)氧樹脂1-3復合材料的制備及性能研究.pdf

1、1-3型壓電纖維/聚合物復合材料兼具壓電陶瓷的壓電活性和聚合物的柔韌性，具有較高的壓電應變常數和厚度機電耦合系數、低的機械品質因數和聲阻抗，適合制作高靈敏度、寬帶、窄脈沖的換能器，是醫(yī)療超聲、無損探測和水聲換能器的理想材料。 針對環(huán)境協調性和1-3型壓電復合材料在醫(yī)療超聲換能器上的應用和要求，采用塑性聚合物方法制備了KNBT壓電纖維，通過排列-澆注法制備了1-3型壓電復合材料，系統研究了復合材料中壓電相的排布方式和性能之間的相關

2、性，探討了纖維含量及長徑比對復合材料性能的影響，獲得壓電復合材料性能變化規(guī)律。具體工作及結論如下: 1、采用塑性聚合物方法制備了KNBT壓電纖維，分析了泥料的固含量和燒成條件對纖維結構與性能的影響。結果表明，當陶瓷固含量為83.3wt％時，可獲得可塑性較好、有一定強度的壓電纖維素坯。經過1100℃處理2h，KNBT纖維的結構致密、晶粒大小均勻，吸水率Wa、顯氣孔率Pa和體積密度pv分別為0.45％、0.46％和5.94g.cm-

3、3，抗拉伸強度可達20.52MPa。 2、采用排列.澆注法制備了1-3型壓電復合材料，對復合材料的固化工藝和極化條件進行了研究。結果表明，環(huán)氧樹脂基體:固化劑:塑性荊:促進劑(質量百分比)=100:85:5:0.3，固化溫度為160℃時，固化效果較好。極化電場強度為3kV.mm-1，極化時間為30min，極化溫度為80℃時，復合材料有較好的介電和壓電性能。 3、纖維體積含量對1-3型壓電復合材料的性能有較大影響，隨著纖維