环氧树脂压电复合材料论文-吴樵,陈秋颖,王小民,廉国选

环氧树脂压电复合材料论文-吴樵,陈秋颖,王小民,廉国选

导读:本文包含了环氧树脂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

环氧树脂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)

申艳平,李俊仪,陈忠红,鲍好园,杨雄发[2](2018)在《KH 560表面改性纳米BaTiO_3/环氧树脂压电复合材料》一文中研究指出采用硅烷偶联剂KH 560对纳米BaTiO_3进行表面改性,并将其与环氧树脂E20经球磨共混后,在咪唑类固化剂作用下固化成型,制得高分子压电复合材料。研究了固化剂种类及用量、固化温度、固化时间、纳米BaTiO_3用量对复合材料性能的影响,并研究了该复合材料的拉伸强度、热稳定性和压电性能。结果表明,当采用2-甲基咪唑作固化剂,且2-甲基咪唑的量∶环氧值=0.6时,在室温真空下继续脱泡12 h后,在50℃固化0.5 h,然后于120℃固化2 h获得的复合材料力学性能较佳。复合材料的拉伸强度、热分解温度都随着改性BaTiO_3用量的增加而升高。复合材料介电常数最高为52 F/m,且随着扫描频率的升高介电常数逐渐降低,但介质损耗较低(损耗角正切小于1.5),具有较好的压电性能。(本文来源于《有机硅材料》期刊2018年03期)

黄坤[3](2015)在《环氧树脂基压电阻尼复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出压电阻尼材料通常是指在聚合物基体中加入压电陶瓷颗粒和导电粒子而制备的一类新型智能阻尼材料。在受到振动作用时,压电阻尼材料通过压电效应实现机械能向电能的转化,导电粒子再将电能在材料内部传导和转化并最终以热能的形式耗散掉。聚(3,4-乙烯二氧噻吩)是噻吩衍生物类导电高分子材料,英文缩写为PEDOT。采用化学氧化法制备PEDOT/PMN功能粉末,六水叁氯化铁作为氧化剂,聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)作为掺杂剂,按照比例向圆底烧瓶中添加3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)单体、PMN颗粒、氧化剂和掺杂剂,在室温下搅拌反应40小时后过滤,烘干后研磨制得PEDOT/PMN包覆粉末。通过FT-IR、XRD测试分析,证明成功合成了掺杂态的导电高分子PEDOT;通过扫描电镜观察到,当PEDOT体积含量达到50%时,压电陶瓷被完全包覆,PEDOT在颗粒表面分布较为均匀;采用四探针法测量电导率,随着PEDOT体积含量的增加,电导率增大,50%(v/v)包覆试样电导率达到2.71×10-3S/cm。对试样进行粒度分析,经过长时间搅拌反应生成的包覆粉末粒度减小,粒径分布范围也变窄。将制备的PEDOT/PMN包覆粉末作为功能相添加到环氧树脂CYD-127中制得压电阻尼复合材料后,对其力学和阻尼性能进行测试研究。力学性能的测试结果表明,在功能相质量分数为60%时,制备复合材料的压缩强度和弯曲强度达到最大值。分析研究了功能相种类和含量等对压电和介电性能影响,对于压电性能,功能粉末含量越大,压电性能越好;当功能粉末含量一定时,导电相PEDOT含量越大,压电常数越小。而对于介电性能,功能相含量增大提高复合材料的介电性能。对于导电性能,材料的电导率随PEDOT含量的增加而增大;当功能相为50%(v/v)的PEDOT/PMN粉末,质量分数为60%时,在制备时选用改性甲基四氢苯酐作为固化剂的试样电导率可达2.92×10-6S/cm;研究分析了复合材料的阻尼性能,功能相添加量为15%、30%、45%和60%,复合材料的阻尼性能与电导率有类似的规律,在50%(v/v)、60%wt PEDOT/PMN时的阻尼损耗因子峰值βmax为0.621,有效阻尼温域?T为36.4℃。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2015-05-01)

陈忠红[4](2015)在《有机硅改性BaTiO_3的环氧树脂及硅树脂压电复合材料的制备及性能》一文中研究指出高分子压电复合材料具有优异的柔韧性、良好的机械强度、易加工等优点,已成为制备压电传感设备的重要材料。本论文选取压电性能良好、环保(不含铅)的纳米BaTiO3粒子作为功能填料,对其采用适当的方法进行表面改性,然后与有机硅树脂混合,经球磨共混制备高分子压电复合材料。因纳米粒子极易团聚,导致其与基体界面质量较差,从而影响高分子压电复合材料综合性能。因此,提高纳米BaTiO3粒子在聚合物中的分散性,从而构建纳米粒子与聚合物基体相容的界面,获得综合性能优异的压电高分子复合材料,成为本论文研究的关键。此外,为进一步提高复合材料的压电性和机械力学性能,本论文还在纳米BaTiO3粒子与有机硅树脂压电复合材料中掺杂适量的氧化石墨烯。本文具体研究内容及结果如下:1、遴选不同的硅烷偶联剂对纳米BaTiO3粒子表面进行改性,再将改性的纳米粒子与环氧树脂(E20)进行球磨共混,制备高分子压电复合材料。探索了固化剂种类、固化剂用量、纳米粒子用量、固化时间、固化温度等对复合材料力学能的影响,同时优化了固化条件。并对所得纳米BaTiO3粒子环氧树脂复合材料进行了SEM、DSC、TGA、压电性能等表征。结果表明,经改性后的纳米BaTiO3粒子在环氧树脂中的分散性显着提高,同时所得复合材料具有良好的压电性能。2、将硅烷偶联剂改性的纳米BaTiO3粒子与硅树脂进行球磨共混,制备了压电高分子复合材料,并对所得复合材料的力学性能、热性能、压电性能以及纳米BaTiO3粒子在复合材料中的分散状态进行了表征。结果显示,改性后的纳米BaTiO3粒子在硅树脂中分散均匀,所得复合材料的拉伸强度显着提高,介电常数较大,介电损耗很小。随后,在前面工作基础上,将对苯胺功能的GO掺杂在BaTiO3/有机硅聚合物复合材料中,获得GO/BaTiO3/有机硅聚合物叁相复合材料,该材料机械力学性能较BaTiO3/有机硅聚合物两相复合材料有所改善。3、采用原位缩聚共混的方法制备BaTiO3/有机硅聚合物压电复合材料,并对其进行了较详细的表征,结果表明,采用原位缩聚共混方法制备的复合材料中,纳米BaTiO3粒子分散更均匀、所得复合材料力学性能比用硅烷偶联剂表面改性后再共混复合所得复合材料明显提高。还用原位聚合物方法改性GO并将其掺杂在原位聚合BaTiO3/有机硅聚合物压电复合材料中,获得GO/BaTiO3/有机硅聚合物叁相复合材料,并对其性能进行了较详细表征,结果表明,其力学有一定改善。(本文来源于《杭州师范大学》期刊2015-05-01)

郭晓景[5](2014)在《环氧树脂基压电阻尼复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出大型机械化所带来的有害噪声和振动已经成为整个世界关注和亟待解决的问题。压电阻尼复合材料以其特有的能量损耗机制,成为新型阻尼材料领域的一个研究热点。本文以压电陶瓷作为功能相,环氧树脂作为基体,制备了1-3型和2-2型压电阻尼复合材料,并通过向1-3型压电阻尼复合材料的基体中增添碳纳米管和碳纤维对压电-导电阻尼材料进行探究。对复合材料的压电、介电性能及微观结构进行了研究,并深入探讨了对材料阻尼性能产生影响的因素。为压电阻尼复合材料的发展与应用提供了实验基础。研究PZT-51体积分数以及陶瓷片宽厚比对2-2型压电阻尼复合材料性能的影响,结果表明,随着PZT-51体积分数的增加,2-2型压电阻尼复合材料的d33和εr逐渐增大,当PZT-51体积分数为50%时,复合材料的阻尼性能最好,tanδmax达到0.712,相对于环氧树脂的0.429提高66%,TA达到16.615,相对环氧树脂的13.826提高20%;随着PZT-51陶瓷片宽厚比的增加,2-2型压电阻尼复合材料的d33和εr变化不大,tanδmax不断减小,当陶瓷片宽厚比为13.3%时,tanδmax最大为0.728,相对于环氧树脂的0.429提高70%,同时TA也达到最大值18.798。研究PZT-51体积分数、陶瓷柱宽厚比以及陶瓷柱倾斜度对1-3型压电阻尼复合材料性能的影响,结果表明,随着PZT-51体积分数的增加,1-3型压电阻尼复合材料的d33和εr逐渐增大,TA和tanδmax在PZT-51体积含量为21.2%时达到最大值;随着PZT-51陶瓷柱宽厚比的增加,1-3型压电阻尼复合材料的d33和εr变化不大,阻尼性能逐渐降低,当宽厚比为16.7%时,复合材料的阻尼性能最佳,TA达到17.158,tanδmax达到0.576,ΔT达到21.44;随着PZT-51陶瓷柱倾斜度的增大,1-3型压电阻尼复合材料的d33、εr和tanδmax均逐渐减小,当陶瓷柱倾斜度大于30°时,复合材料的tanδmax低于环氧树脂的tanδmax。研究向基体中添加不同含量的碳纳米管或碳纤维对1-3型压电阻尼复合材料性能的影响,结果表明,随着碳纳米管或碳纤维含量的增加,复合材料的d33均变化不明显,εr则缓慢升高;当碳纳米管含量为1%时,复合材料的tanδmax提高较为明显,达到0.615,同时ΔT也达到最大值19.97°C;当碳纤维含量为8%时,复合材料表现出最好的阻尼性能,tanδmax和ΔT同时达到最大值,分别为0.701和19.88°C。通过压电阻尼复合材料断面的SEM照片可知,1-3型和2-2型压电阻尼复合材料的陶瓷相和基体相间的结合均非常致密;碳纳米管和碳纤维在环氧树脂基体中分散良好,碳纳米管含量达到1%-1.5%时,导电网络开始形成;碳纤维含量达到6%-8%时,导电网络基本形成。(本文来源于《济南大学》期刊2014-05-27)

黄承[6](2012)在《含压电导电粒子的环氧树脂复合材料制备及其阻尼性能研究》一文中研究指出轨道交通的快速发展对轻质高效减振降噪材料提出了更高的要求。基于压电-导电体系的新型阻尼材料,由于其特有的能量损耗机制,而成为该领域新的研究热点。本文以环氧树脂(EP)为基体,导电炭黑(CB)或碳纳米管(CNTs)为导电相、铌镁锆钛酸铅(PMN)为压电相制备了压电-导电阻尼复合材料;并通过添加生物质秸秆纤维对压电-导电阻尼材料进行成分复合和结构设计。对复合材料的力学、电学性能及微观形貌进行了研究,并探讨了影响材料阻尼性能的材料学因素,为压电-导电阻尼复合材料的开发和应用奠定了实验基础。首先,通过实验研究,确定了所用环氧树脂的合理配比和成型的最佳工艺条件在此基础上,考察了导电相成分及其添加量对复合材料性能的影响,结果表明:导电炭黑用量为16wt%时,环氧树脂/导电炭黑复合材料达到电阻的渗流阈值,确定其为最佳导电相填充量;导电相分散越均匀,复合材料电导率越高,当超声分散时间为30分钟时,电导率达到6.4×10-5S/cm;具有更大长径比的碳纳米管添加量为5wt%时,也获得类似效果。基于等效阻抗原理,通过建立电能-热能转化模型,对此类体系中的电能-热能转化机理进行了理论分析,结果显示:可通过控制阻抗虚部可获得最佳能量转化效率,复合材料电阻满足R=1/ωC,可获得特定频率下的最佳阻尼性能。对以PMN为压电相、以CB为导电相的环氧树脂复合材料研究表明,压电相填充量为25wt%时,压电阻尼材料的一阶阻尼比分别达到最大值0.263。进一步研究还发现,压电材料的粒径对复合材料阻尼性能有显着影响,PMN粒径越小,阻尼比越高;当PMN粒径为0.67μm时,EP/CB/PMN叁相压电阻尼材料的前叁阶阻尼比均达到最大值,其中一阶阻尼比可达0.269。研究了将秸秆纤维添加入压电-导电体系制备复合阻尼材料,发现当纤维添加量为4wt%时,可有效提高复合材料的阻尼比,最大一阶阻尼比可达0.302;而在此添加量以上,随着秸秆纤维添加量增加,复合材料阻尼比呈现下降趋势。增大纤维长度,复合材料阻尼比略微提高;当纤维长度为150-250μm时,复合材料阻尼性能最好。同时发现,在合理的范围内添加秸秆纤维,基本不影响压电阻尼材料的力学性能。形貌观察显示,秸秆纤维添加量为4wt%和8wt%时,界面结合良好;当添加量上升至12wt%时,秸秆纤维与环氧树脂之间浸润性变差,不良界面增多,导致力学性能下降。研究了多层结构设计对复合材料阻尼性能的影响,发现合理的结构设计也可以进一步提升材料的阻尼性能。在厚度固定的情况下,增加样品的分层层数,复合材料的阻尼性能有所提高。(本文来源于《西南交通大学》期刊2012-05-01)

甄玉花,李敬锋,王珂[7](2011)在《1–3型铌酸钾钠基陶瓷/环氧树脂无铅压电复合材料的超微细化制备与性能》一文中研究指出利用放电等离子烧结高致密度的铌酸钾钠基无铅压电作为陶瓷相,通过改进后的切割-浇注法复合基体相环氧树脂,制备得到陶瓷柱宽40μm、间隙40μm、纵横比>5的超微细化结构的1-3型铌酸钾钠基陶瓷/环氧树脂无铅压电复合材料(1-3 connective lead-free piezoelectric composites,1-3CLFPC)。1-3CLFPC薄膜的电学性能显示出其作为超声换能器工作的优势:压电电压常数g33达到247×10-3 m2/C,厚度机电耦合系数kt为40.7%。超微细化结构设计也使得1-3CLFPC薄膜的工作频率提高到5 MHz以上,可满足高频医疗超声诊断领域的需求。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2011年07期)

吴赞[8](2011)在《环氧树脂基压电复合材料阻尼性能研究及应用分析》一文中研究指出阻尼材料由于具有变形耗能的性质,被广泛应用于现代航空、航天、航海、交通运输、大型机械等领域控制宽频带随机噪声激励产生的振动和噪声。在阻尼材料的发展和研究中,压电阻尼材料因其新的能量和损耗机制以及可能实现部分或完全的主动阻尼控制而受到越来越多的关注。本文以双酚A型环氧树脂(EP)为基体、铌镁锆钛酸铅(PMN)为压电相、导电炭黑(CB)为导电相,采用树脂浇注成型方法制备了0-3型压电相/导电相/环氧树脂复合材料。通过改变各组分的组成,研究组成对PMN/CB/EP复合材料的阻尼性能的影响,采用DMA和DASP测试材料的阻尼性能。确定阻尼性能最佳的配比,并以此配比的复合材料作为阻尼层,制备船体承重轴承模型构件,测试其阻尼性能得到相关工程参数。通过测试与分析本文得到如下结论:1.本文采用10%多乙烯多胺(质量比)与30%聚酰胺混合固化体系,对CYD-127环氧树脂进行固化,得到的固化产物的损耗因子达到0.82。固化条件为常温固化4h,100℃后固化2h。2.通过浇注成型工艺制备了0-3型PMN/EP复合材料,对其阻尼性能测试发现:由于PMN压电效应对阻尼性能的贡献,PMN/EP复合材料的综合阻尼性能优于纯环氧固化产物。随着PMN体积含量的增加,阻尼性能呈非线性变化,当PMN体积含量达到20%时,PMN/EP复合材料的βmax、TA和ΔT达到最大,材料的阻尼性能最好。3.通过浇注成型工艺制备0-3型PMN/CB/EP复合材料,当炭黑含量(质量比)为6%时,PMN/CB/EP复合材料阻尼性能达到最佳。4.构建了模拟船体承重轴承的模型,以PMN/CB/EP复合材料作为阻尼层材料,制备了压电复合材料结构试件。5.复合材料结构试件的一阶固有模态的结构阻尼因子为0.4156,振级落差在4.64-16.79dB,插入损失在6.32dB-18.02dB, PMN/CB/EP复合材料在复合阻尼结构体系中发挥了较好的阻尼作用,使得复合结构试件具有较好的阻尼效果;而单一钢材料结构试件的振级落差在0.69-1.72dB,因为金属材料的阻尼因子很小,结构体系阻尼性能较差。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2011-04-01)

马兵[9](2010)在《NKN-LT-LS陶瓷纤维/环氧树脂1-3型压电复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出压电复合材料在传感器、制动器、换能器等很多领域有着广泛的应用。而1-3型压电纤维/聚合物因其兼有压电陶瓷和聚合物优点,具备较高的压电常数和厚度机电耦合系数以及较低的介电常数,机械品质因数和声阻抗,适合制备高灵敏度、宽带、窄脉冲的换能器,是医疗超声,水声换能,无损检测的理想材料。针对环境协调性和1-3型压电复合材料在医疗超声换能器上的应用要求,采用塑性聚合物法制备NKN-LT-LS陶瓷纤维,通过排列-浇注法制备了1-3型压电复合材料,系统研究了压电陶瓷纤维体积含量及长径比对压电复合材料性能的影响,结合压电复合材料的相关理论,获得压电复合材料性能变化的规律,主要工作和结论如下:1.使用塑性聚合物制备NKN-LT-LS无铅压电陶瓷纤维。在纤维的制备过程中研究了泥料的固含量和烧结温度对陶瓷纤维的影响,通过对纤维密度、SEM、及铁电性能测试结果的研究得出:陶瓷固含量为0.8571时,即粘结剂:塑化剂:陶瓷粉=4:1:30,烧结温度为1100℃保温3h时陶瓷纤维各项性能最好,陶瓷纤维体积密度为4.39g/cm3,气孔率0.00154,吸水率为0.00676,并以此作为制备1-3型压电复合材料的原材料。2.实验选用环氧树脂E-51作为基体相,采用排列-灌注法制备了不同体积含量的1-3型无铅压电复合材料。显微分析表明,以顺丁烯二酸酐为固化剂可获得结构致密、几乎无气孔的压电复合材料。对压电复合材料的极化工艺进行研究得出NKN-LT-LS/Epoxy压电复合材料的最佳极化工艺:极化场强为2.5kV/mm,极化时间为25min,极化温度为80℃。3.陶瓷纤维含量对压电复合材料的影响很大。性能变化规律可归纳为:随着陶瓷纤维含量的增加,1-3型NKN-LT-LS/Epoxy resin压电复合材料的介电常数,声阻抗,几乎呈线性增长,压电常数显着增大,压电电压常数减小,材料的厚度机电耦合系数高于纯陶瓷。4.研究了压电陶瓷纤维的长径比对1-3型无铅压电复合材料的影响。研究表明,随着陶瓷纤维长径比t/d的增大,压电复合材料的谐振频率向低频移动,介电常数和介电损耗减小,压电常数和压电电压常数增加。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2010-03-01)

王丽坤,段成丽,李莉,秦雷,董天晓[10](2009)在《单晶PMNT/环氧树脂压电复合材料的研制》一文中研究指出采用1-3型复合结构,沿表面两个相互垂直的方向切割PMNT单晶陶瓷,在切槽间浇注环氧树脂,制备出新型的1-3型PMNT/环氧树脂压电复合材料。实验测试了复合材料的压电、介电、阻抗和超声回波特性,结果表明其厚度机电耦合系数达到0.75,声速2 985 m/s,声阻抗14.9 MPa.(s.m-3),脉冲回波中心频率0.95 MHz,-6 dB带宽88%,相对介电常数1 423,介电损耗0.014。(本文来源于《压电与声光》期刊2009年04期)

环氧树脂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:

采用硅烷偶联剂KH 560对纳米BaTiO_3进行表面改性,并将其与环氧树脂E20经球磨共混后,在咪唑类固化剂作用下固化成型,制得高分子压电复合材料。研究了固化剂种类及用量、固化温度、固化时间、纳米BaTiO_3用量对复合材料性能的影响,并研究了该复合材料的拉伸强度、热稳定性和压电性能。结果表明,当采用2-甲基咪唑作固化剂,且2-甲基咪唑的量∶环氧值=0.6时,在室温真空下继续脱泡12 h后,在50℃固化0.5 h,然后于120℃固化2 h获得的复合材料力学性能较佳。复合材料的拉伸强度、热分解温度都随着改性BaTiO_3用量的增加而升高。复合材料介电常数最高为52 F/m,且随着扫描频率的升高介电常数逐渐降低,但介质损耗较低(损耗角正切小于1.5),具有较好的压电性能。

(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。

环氧树脂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].申艳平,李俊仪,陈忠红,鲍好园,杨雄发.KH560表面改性纳米BaTiO_3/环氧树脂压电复合材料[J].有机硅材料.2018

[3].黄坤.环氧树脂基压电阻尼复合材料的制备与性能研究[D].武汉理工大学.2015

[4].陈忠红.有机硅改性BaTiO_3的环氧树脂及硅树脂压电复合材料的制备及性能[D].杭州师范大学.2015

[5].郭晓景.环氧树脂基压电阻尼复合材料的制备及性能研究[D].济南大学.2014

[6].黄承.含压电导电粒子的环氧树脂复合材料制备及其阻尼性能研究[D].西南交通大学.2012

[7].甄玉花,李敬锋,王珂.1–3型铌酸钾钠基陶瓷/环氧树脂无铅压电复合材料的超微细化制备与性能[J].硅酸盐学报.2011

[8].吴赞.环氧树脂基压电复合材料阻尼性能研究及应用分析[D].武汉理工大学.2011

[9].马兵.NKN-LT-LS陶瓷纤维/环氧树脂1-3型压电复合材料的制备及性能研究[D].合肥工业大学.2010

[10].王丽坤,段成丽,李莉,秦雷,董天晓.单晶PMNT/环氧树脂压电复合材料的研制[J].压电与声光.2009

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