基于PFC的PZT壓電陶瓷纖維的制備及性能研究.pdf

1、本文采用一種新方法-溶膠-粉末擠出法制備了PZT壓電陶瓷纖維，用溶膠代替PZT纖維制備中的有機(jī)粘結(jié)劑，簡(jiǎn)化了熱處理中有機(jī)粘結(jié)劑的去除過(guò)程，且凝膠在燒結(jié)階段轉(zhuǎn)變成PZT晶相，有助于提高纖維的密度。用此纖維與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合制備1-3型復(fù)合材料及AFC(Active Fiber Composite)復(fù)合材料，對(duì)纖維及復(fù)合材料進(jìn)行性能研究。
　　 采用固相反應(yīng)法制備溶膠-粉末擠出法工藝中的PZT粉體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)

2、，預(yù)燒溫度為900℃時(shí)，可以得到較純的PZT粉體。
　　 研究了合適粘度溶膠的制備及溶膠粉末比例對(duì)生坯纖維的可塑性影響。對(duì)PZT生坯纖維進(jìn)行TG/DTA分析，確定纖維的燒結(jié)制度，對(duì)不同燒結(jié)溫度下的PZT纖維進(jìn)行物相分析。并詳細(xì)研究了升溫速率、燒結(jié)溫度、溶膠粉末比例、粉料的球磨時(shí)間、單位體積溶膠中醋酸及水含量對(duì)纖維密度、收縮率及顯微結(jié)構(gòu)的影響，確定了溶膠-粉末擠出法制備PZT纖維的合理?xiàng)l件。研究表明：粉料球磨時(shí)間為48h、溶膠粉末

3、比例為1:7、溶膠中水與醋酸體積含量分別為100ml/L、150ml/L，600℃之前升溫速率緩慢，燒結(jié)溫度為1240℃可以制備出顯微結(jié)構(gòu)較好、密度較高的PZT纖維。
　　 將纖維垂直插入到環(huán)氧樹(shù)脂中復(fù)合成1-3型復(fù)合材料，研究纖維燒結(jié)溫度、單位體積溶膠中水與醋酸的體積加入量及部分溶膠取代對(duì)纖維及其復(fù)合材料性能的影響。研究表明：燒結(jié)溫度為1240℃，溶膠中水與醋酸的體積分別為100ml/L、150ml/L及用溶膠取代時(shí)復(fù)合材料及