基于电场分布的压电纤维复合材料性能优化

作     者：邵阳市 马培育 危权 韩梓豪 周静 沈杰 SHAO Yang-shi;MA Pei-yu;WEI Quan;HAN Zi-hao;ZHOU Jing;SHEN Jie

作者机构：武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心武汉430074 

基　　金：纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心开放研究课题(NGM2019KF005) 国家级大学生创新创业训练计划(20181049701011) 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2019年第48卷第6期

页      码：1105-1110页

摘      要：将TiO2引入压电纤维复合材料(MFC)的粘结层以提高其介电常数,调控MFC极化和驱动过程中电场分布,实现了对MFC性能的优化。采用有限元分析的方法探究了粘结层介电常数对MFC电场分布的影响,指导设计了实验方案。采用切割-填充法制备了在粘结层聚合物中引入TiO2的MFC。铁电性能测试结果表明,MFC剩余极化强度随粘结层中TiO2质量分数的增加呈现先增大后减小的趋势,在粘结层中TiO2质量分数为8wt%时达到最大值。MFC驱动性能随TiO2质量分数变化的趋势与剩余极化强度一致,电场驱动下自由应变在TiO2质量分数为8wt%时达到峰值,为2.31με。研究表明,引入TiO2调节粘结层介电常数可有效改善MFC的性能。

主 题 词：压电纤维复合材料 TiO2纳米颗粒 电场分布 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-985X.2019.06.025

馆 藏 号：203692022...