碳納米管改性0-3型壓電復(fù)合薄膜性能研究.pdf

1、0-3型壓電復(fù)合材料是將壓電陶瓷顆粒均勻復(fù)合到聚合物基體中而構(gòu)成的一種功能性材料。0-3型壓電復(fù)合材料具有很多單相壓電材料所不具備的優(yōu)良特性:如與壓電陶瓷片(PZT)相比,壓電復(fù)合材料具有柔韌性好、機(jī)械強(qiáng)度高、聲阻抗易匹配、頻響范圍寬等特性;與壓電聚合物(PVDF)相比,壓電復(fù)合材料具有制備工藝簡單、壓電活性高等特性。但是由于復(fù)合材料中功能相和基體相的電學(xué)性能差異非常大,兩相之間的界面狀態(tài)比較差,其綜合性能仍有待提高?；诖?本文重點(diǎn)研

2、究碳納米管摻雜和壓電陶瓷熱處理對0-3型壓電復(fù)合材料的影響,具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過硅油浴熱極化工藝對0-3型壓電復(fù)合材料進(jìn)行極化,重點(diǎn)研究了極化電壓、極化溫度和極化時間對0-3型壓電復(fù)合材料壓電性能的影響,研究結(jié)果表明,最佳的極化電壓為10KV/mm,最合適的極化溫度為90°C,最合適的極化時間為30min。
　　(2)采用流延工藝制備碳納米管改性聚合物基體薄膜,采用X射線衍射分析技術(shù)對聚合物基體薄膜的成分進(jìn)行分

3、析,研究發(fā)現(xiàn)碳納米管可以作為異相形核誘導(dǎo)聚合物基體薄膜的結(jié)晶形態(tài)由α晶型向β晶型轉(zhuǎn)化。
　　(3)根據(jù)碳納米管具有大長徑比和優(yōu)良的導(dǎo)電特性,提出了碳納米管摻雜改進(jìn)0-3型壓電復(fù)合薄膜的方法,并通過對摻雜有碳納米管的壓電復(fù)合薄膜的導(dǎo)電性能、介電性能和壓電性能的分析,得出了碳納米管的最優(yōu)體積摻量為0.9％。
　　(4)根據(jù)商用壓電陶瓷顆粒存在的問題,提出了高溫?zé)崽幚韺弘娞沾深w粒進(jìn)行改進(jìn)的方法,通過分析熱處理溫度對壓電陶瓷顆粒和