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纖維制備中的有機粘結(jié)劑，簡化了熱處理中有機粘結(jié)劑的去除過程，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。實驗結(jié)果表明：采用無水乙醇作為球磨介質(zhì)

2、，預(yù)燒溫度為900℃時，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生坯纖維的可塑性影響。對PZT生坯纖維進(jìn)行TG/DTA分析，確定纖維的燒結(jié)制度，對不同燒結(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、粉料的球磨時間、單位體積溶膠中醋酸及水含量對纖維密度、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纖維的合理條件。研究表明：粉料球磨時間為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及用溶膠取代時復(fù)合材料及