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0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3单晶/环氧树脂1-3型复合材料的压电性能研究

赵祥永 罗豪甦 周 丹 罗来慧 王飞飞 贾艳敏

0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3单晶/环氧树脂1-3型复合材料的压电性能研究

赵祥永, 罗豪甦, 周 丹, 罗来慧, 王飞飞, 贾艳敏
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-12-07
  • 修回日期:  2008-01-02
  • 刊出日期:  2008-07-20

0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3单晶/环氧树脂1-3型复合材料的压电性能研究

  • 1. (1)中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海 201800; (2)中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海 201800;中国科学院研究生院,北京 100049
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(863)项目(批准号:2006AA03Z107),中科院知识创新项目(批准号:KGCX2-YW-111-7),国家自然科学基金(批准号:50432030和50602047),上海市科委项目(批准号:05JC14079和06DZ05016)和中科院上海硅酸盐研究所创新基金(批准号:SCX0608)资助的课题.

摘要: 模拟了0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3(PMN-0.3PT)单晶1-3型压电复合材料的性能与单晶体积分数的关系,得出性能最优时压电相的体积分数为64%, 在这一体积分数下,采用切割-填充法,并使用了不同类型的环氧树脂填充制备复合材料.系统地研究了聚合物相对复合材料性能的影响,研究表明,减小聚合物相的刚度系数c和密度ρ有利于提高复合材料的性能,且聚合物相与压电相的结合强度对性能的影响非常明显,制备的PMN-0.3 PT单晶1-3型复合材料的厚度伸缩机电耦合系数kt高达90.1%,压电系数d33大于1000pC/N,机械品质因数Qm为10.39,声阻抗Z也大大降低,性能明显优于传统的Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)陶瓷及其1-3复合材料,在压电换能器和传感器中显示出广阔的前景.

English Abstract

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