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《武汉理工大学》 2008年
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环氧树脂基压电阻尼复合材料的制备及性能研究

杨国瑞  
【摘要】: 在研究制备压电阻尼复合材料时,传统的方法选用炭黑或金属粉末作为复合材料的导电相,其方法是直接将导电粉末、压电陶瓷粉、树脂基体混合后固化制备复合材料。本文中的研究采取了一种与传统方法完全不同的路线,以导电高分子聚苯胺(PANI)为导电相,采用原位聚合法将PANI包覆于铌镁锆钛酸铅(PMN)压电陶瓷粉末表面,再将这种包覆粉末作为“压电—导电—热损耗”功能相与树脂基体混合固化,制备压电阻尼复合材料,其中PANI在复合材料中的体积分数以及PANI的掺杂在原位聚合过程中是可以控制的,一定程度上增加了复合材料设计的灵活性。 通过研究发现: 1.采用原位聚合法能够成功的将PANI包覆在PMN粉末表面,最佳反应条件为:0℃、24h;当包覆粉末中PANI的体积含量达到30%以上时,PMN粉末能够被PANI完全包覆;包覆粉末压制成的试样电导率在10~(-5)~10~(-4)S/cm之间,宏观上有半导体的电导率。 2.增加PANI/PMN功能相的质量分数能使PANI/PMN/环氧树脂复合材料试样的电导率有所提高,但是过多的加入也会降低试样的力学性能。 3.复合材料试样的耐电压击穿性能随着其中PANI含量的增加而降低,当PANI含量在10%以上时,试样很容易被击穿,无法进一步极化。所以选择PANI含量为10%的试样进行极化,其压电常数d_(33)值随着功能相的增加而增大,适当的延长极化时间也能使d_(33)值增大。此外对试样的极化也使得试样的介电常数有所增大,但是介电损耗没有明显变化。 4.复合材料试样的介电常数和介电损耗随着功能相含量的增加而增大,少量PANI能够提高试样的介电常数,当其含量继续增大时,介电常数反而减小。 5.功能相含有PANI的复合材料其阻尼损耗因子要高于功能相为纯PMN的复合材料,并且PANI含量的增加也使得复合材料的损耗因子有所增大。此外对试样的极化也使得损耗因子增大。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TB332

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【参考文献】
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