壓電-壓磁層狀復(fù)合材料的制備及磁電性能研究.pdf

1、層狀磁電復(fù)合材料通常比單相磁電材料和顆粒磁電復(fù)合材料具有更好的性能，特別是圓筒層狀磁電復(fù)合材料在室溫下就表現(xiàn)出較優(yōu)的磁電性能。為了增強(qiáng)磁電耦合效應(yīng)，提高磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)，同時(shí)拓寬磁電復(fù)合材料的使用范圍，本文分別從多頻與零偏壓現(xiàn)象入手，采用化學(xué)鍍法制備高度和直徑相差不大的圓筒層狀磁電復(fù)合材料，分析其諧振模式以及尺寸因素對磁電性能的影響規(guī)律；利用磁致伸縮復(fù)合材料制備平板層狀磁電復(fù)合材料，分析對稱和非對稱結(jié)構(gòu)下梯度磁化對磁電性能的影響。
　

2、　研究結(jié)果表明：Ni/Pb(Zr,Ti)O3/Ni圓筒層狀磁電復(fù)合材料的高度、直徑和厚度對其磁電性能有顯著影響。交變磁場頻率在1至160 kHz范圍內(nèi)，徑向和軸向磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)均出現(xiàn)了三個(gè)明顯的諧振峰，三個(gè)諧振峰分別是由徑向振動、軸向振動以及兩者的耦合振動引起。徑向和軸向兩種振動模式間的耦合作用使磁電復(fù)合材料諧振頻率下的磁電性能增強(qiáng)或減弱；其次，和由均勻的磁致伸縮材料與壓電材料構(gòu)成的磁電復(fù)合材料相比，F(xiàn)eCo/Ni/Pb(Zr,Ti)O3

3、、Ni/FeCo/Pb(Zr,Ti)O3和FeNi/FeCo/Pb(Zr,Ti)O3等非對稱及相應(yīng)對稱結(jié)構(gòu)的梯度磁化磁電復(fù)合材料，由于兩種磁致伸縮材料磁導(dǎo)率和矯頑力的不同使其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)磁場，導(dǎo)致在零偏置磁場下磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)不為零，且在低頻下最佳偏置磁場對應(yīng)的磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)增大。同時(shí)，磁致伸縮復(fù)合材料性能以及梯度復(fù)合次序?qū)Υ烹姀?fù)合材料的性能有很大的影響，其中FeCo/Ni/Pb(Zr,Ti)O3/Ni/FeCo對稱結(jié)構(gòu)的磁電復(fù)合材料在低頻下