FeSiBp-SiR復(fù)合材料薄膜的力敏物性研究.pdf

1、柔性力敏薄膜傳感器是曲面接觸應(yīng)力測(cè)量的主要傳感器,是當(dāng)前力敏傳感器的研究重點(diǎn)之一。
　　本文在FeCuNbSiBp/SiR復(fù)合材料薄膜的研究基礎(chǔ)上,采用模壓成型工藝制備的 FeSiBp/SiR復(fù)合材料薄膜,薄膜厚度為80~220μm,FeSiB粉體含量為25~85wt％,粒徑在28~60μm范圍內(nèi),較系統(tǒng)地研究了FeSiBp/SiR復(fù)合材料薄膜的力敏特性。
　　FeSiBp/SiR復(fù)合材料薄膜力敏穩(wěn)定性好,其性能表征參數(shù)(阻

2、抗值Z、應(yīng)力阻抗效應(yīng)SI%和靈敏度k)隨壓應(yīng)力的變化趨勢(shì)相同,對(duì)小于0.2MPa的應(yīng)力更敏感。如薄膜粉體含量為77.52wt%、薄膜厚度為200μm、粉體粒徑在28~32μm范圍內(nèi)的薄膜,在加載過(guò)程中,應(yīng)力由0.06增加到0.18MPa,k值由143.49減小到20.66,應(yīng)力由0.18增加到0.54MPa時(shí),k值由20.66減小到2.00,當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大到1MPa時(shí),k值幾乎不變。
　　壓應(yīng)力加載/卸載速率v對(duì)FeSiBp/Si

3、R復(fù)合材料薄膜力敏特性的影響顯著。隨著v的減小,薄膜的SI%值增大,標(biāo)準(zhǔn)偏差減小,薄膜的力敏性能更加穩(wěn)定,重復(fù)性性越好。當(dāng)v不大于0.1mm/min時(shí),薄膜的k值幾乎不變。25wt%的復(fù)合材料薄膜在v不大于0.1mm/min,測(cè)試頻率1kHz、壓應(yīng)力0.1~1.0MPa時(shí),薄膜具有良好的力敏穩(wěn)定性和靈敏性,隨著v的增大,SI%值減小,k值相接近,在6.8~0.4之間。
　　測(cè)試頻率f對(duì)FeSiBp/SiR復(fù)合材料薄膜的力敏特性的影

4、響顯著。f越高,薄膜的Z和k值越小。75wt%的復(fù)合材料薄膜試樣在1kHz、50kHz和100kHz三個(gè)頻率下,進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載/卸載試驗(yàn),應(yīng)力恒定時(shí),隨著f的升高,Z值和k值減小,當(dāng)f為50kHz及100kHz時(shí)的k值很小,始終小于0.5。
　　復(fù)合材料薄膜厚度、粉體含量及粉體粒徑對(duì) FeSiBp/SiR復(fù)合材料薄膜的力敏特性的影響顯著。在相同的測(cè)試條件下,220μm復(fù)合材料薄膜阻抗-時(shí)間曲線的重復(fù)性較80μm和120μm復(fù)合材料薄