含金屬芯PNN-PZT系壓電陶瓷纖維的制備與性能研究.pdf

1、在智能結(jié)構(gòu)中，大多采用功能器件與基體結(jié)構(gòu)相集成的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)的壓電功能器件以塊狀和片狀居多，由于體積較大，不易與基體結(jié)構(gòu)集成，當(dāng)埋入基體結(jié)構(gòu)時(shí)，對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和可靠性影響很大，也會改變結(jié)構(gòu)的許多性能。制備含金屬芯的PNN-PZT壓電纖維可以有效的解決這一問題，滿足智能結(jié)構(gòu)中功能器件的集成要求。本文采用擠壓法制備了含金屬芯的PNN-PZT壓電陶瓷纖維材料以及相關(guān)的壓電纖維傳感器。
　　 研究了固相燒結(jié)法合成的PNN-PZT系壓電陶

2、瓷粉體，確定了PNN-PZT陶瓷的組分、合成工藝，并對壓電陶瓷粉體進(jìn)行了物相分析。研究表明：多加1％的PbO抑制了焦綠石相的形成，得到了純鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的PNN-PZT固溶體。
　　 研究了PNN-PZT壓電陶瓷材料；通過造粒、成型、排膠和燒結(jié)等工藝制備出陶瓷試樣；并在試樣上下表面敷上電極以便極化和測試。在此基礎(chǔ)上，利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察了燒結(jié)體的顯微形貌，并研究了不同燒結(jié)溫度對PNN-PZT陶瓷壓電、介電以及機(jī)電等性能的

3、影響。結(jié)果表明在1200℃附近燒結(jié)最致密，密度為7.5326g/cm3，PNN-PZT壓電陶瓷在1200℃燒結(jié)時(shí)的壓電性能最好，d33為425pC/N。
　　 研究了含Pt芯的PNN-PZT壓電纖維，并對纖維成型過程中擠壓成型壓力和拉伸速度進(jìn)行了優(yōu)化，拉伸金屬芯的速度為4.6×10-2m/s 時(shí)纖維泥料不易堆積，在燒結(jié)過程中也不會產(chǎn)生裂紋。制備了高質(zhì)量的壓電纖維，對得到的含金屬芯壓電纖維進(jìn)行了顯微結(jié)構(gòu)分析和性能測試。得到的含金屬