1-3型聚合物改性水泥基压电复合材料的制备及其性能
来源期刊：复合材料学报2009年第6期
论文作者：刘亚妹 徐东宇 郭丽丽 程新 黄世峰
关键词：聚合物改性水泥; 1-3型压电复合材料; 压电性能; 介电性能; 机电性能; 声阻抗; polymer modified cement; 1-3 piezoelectric composites; piezoelectric properties; dielectric properties; electromechanical properties; acoustic impedance;
摘 要：采用切割-浇注法, 以聚合物改性硫铝酸盐水泥为基体, 铌锂锆钛酸铅(简称P(LN)ZT)为功能体制备了1-3型聚合物改性水泥基压电复合材料. 研究了P(LN)ZT陶瓷体积分数对复合材料的压电和介电性能的影 响. 结果表明: 随着P(LN)ZT陶瓷体积分数的增加, 压电应变常数d_(33)、相对介电常数εr和声阻抗率Z呈现明显的增大趋势;而压电电压常数g_(33)和介电损耗tanδ则呈现下降趋势. 与P(LN)ZT陶瓷相比较, 1-3型压电复合材料厚度方向振动增强, 机械品质因素明显降低, 当P(LN)ZT陶瓷体积分数为30. 86%时, 其声阻抗率为8. 24×10~6N·s/m~3, 接近于混凝土的声阻抗率9. 0×10~6 N·s/m~3, 适用于制作混凝土超声无损检/监测换能器.
刘亚妹1，徐东宇2，郭丽丽1，程新1，黄世峰1
(1.济南大学材料科学与工程学院,济南,250022;
2.山东大学晶体材料研究所,济南,250100)
摘要:采用切割-浇注法, 以聚合物改性硫铝酸盐水泥为基体, 铌锂锆钛酸铅(简称P(LN)ZT)为功能体制备了1-3型聚合物改性水泥基压电复合材料. 研究了P(LN)ZT陶瓷体积分数对复合材料的压电和介电性能的影 响. 结果表明: 随着P(LN)ZT陶瓷体积分数的增加, 压电应变常数d_(33)、相对介电常数εr和声阻抗率Z呈现明显的增大趋势;而压电电压常数g_(33)和介电损耗tanδ则呈现下降趋势. 与P(LN)ZT陶瓷相比较, 1-3型压电复合材料厚度方向振动增强, 机械品质因素明显降低, 当P(LN)ZT陶瓷体积分数为30. 86%时, 其声阻抗率为8. 24×10~6N·s/m~3, 接近于混凝土的声阻抗率9. 0×10~6 N·s/m~3, 适用于制作混凝土超声无损检/监测换能器.
关键词:聚合物改性水泥; 1-3型压电复合材料; 压电性能; 介电性能; 机电性能; 声阻抗; polymer modified cement; 1-3 piezoelectric composites; piezoelectric properties; dielectric properties; electromechanical properties; acoustic impedance;
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