研究目的
研究微米和纳米PZT颗粒对PZT-PVDF复合材料介电与压电性能的影响。
研究成果
成功制备了不同PZT粒径的PZT-PVDF复合材料。由于53微米颗粒具有更好的连通性和高效的极化效果，其介电常数和压电应变系数（d33）达到最高值。该研究凸显了粒径对优化复合材料实际应用性能的重要性，并建议未来研究可探索更广泛的参数范围。
研究不足
该研究仅限于特定粒径和体积分数的PZT材料，未探索更广泛的参数范围。潜在优化方案可能包括调整温度等其他参数，或采用不同聚合物与陶瓷材料。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用热压法制备了不同PZT粒径（17纳米、25微米、37微米和53微米）且体积分数为0.5的PZT-PVDF复合材料，旨在探究粒径对介电和压电性能的影响。理论模型包括用于晶粒尺寸计算的谢乐公式及压电系数的标准关系式。
2：5的PZT-PVDF复合材料，旨在探究粒径对介电和压电性能的影响。理论模型包括用于晶粒尺寸计算的谢乐公式及压电系数的标准关系式。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：样品以固定尺寸的圆片形式制备，使用PZT陶瓷粉末（APC 855）和PVDF颗粒，以环己酮作为溶剂。筛选标准基于通过尼龙筛板和球磨获得的粒径变化。
3：实验设备与材料清单：
设备包括热压装置、扫描电子显微镜（JEOL-6390型，牛津仪器）、X射线粉末衍射仪（岛津仪器，XRD 6000型）、压电计（英国Take Control PM 35）以及极化用硅油浴。材料包含PZT粉末、PVDF颗粒、环己酮溶剂和导电银浆。
4：实验步骤与操作流程：
步骤包括将PZT与PVDF及溶剂混合，通过热压制成圆片，用银浆电极化，在120°C硅油浴中施加10至30 kV/cm不同极化场强极化一小时，随后测量电容、d33值，并通过SEM、EDAX和XRD进行分析。
5：数据分析方法：
数据采用谢乐公式分析晶粒尺寸，根据电容计算介电常数，并使用标准方程计算压电系数。未明确提及统计技术；未指定软件工具。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Scanning Electron Microscope
JEOL-Model 6390
Oxford Instruments
Used for surface analysis and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) of composite samples.
-
X-Ray Diffractometer
XRD 6000
Shimadzu Instrument
Used for X-ray powder diffraction studies to analyze grain size of PZT powder.
-
Piezometer
PM 35
Take Control
Used to measure capacitance and piezoelectric strain coefficient (d33) at a fixed frequency of 97 Hz.
-
PZT Ceramic Powder
APC 855
American Piezo Ceramics
Used as the ceramic phase in the composite preparation.
-
PVDF Pellets
Sigma Aldrich
Used as the polymer phase in the composite preparation.
-
Conductive Silver Paste
Aldrich Chemicals
Used for electroding the composite samples.
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
