FeSiBp-SiR復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)力測量的主要傳感器,是當前力敏傳感器的研究重點之一。
　　本文在FeCuNbSiBp/SiR復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復合材料薄膜的力敏特性。
　　FeSiBp/SiR復合材料薄膜力敏穩(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)力的變化趨勢相同,對小于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,k值由20.66減小到2.00,當應(yīng)力繼續(xù)增大到1MPa時,k值幾乎不變。
　　壓應(yīng)力加載/卸載速率v對FeSiBp/Si

3、R復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,標準偏差減小,薄膜的力敏性能更加穩(wěn)定,重復性性越好。當v不大于0.1mm/min時,薄膜的k值幾乎不變。25wt%的復合材料薄膜在v不大于0.1mm/min,測試頻率1kHz、壓應(yīng)力0.1~1.0MPa時,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。
　　測試頻率f對FeSiBp/SiR復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%的復合材料薄膜試樣在1kHz、50kHz和100kHz三個頻率下,進行動態(tài)加載/卸載試驗,應(yīng)力恒定時,隨著f的升高,Z值和k值減小,當f為50kHz及100kHz時的k值很小,始終小于0.5。
　　復合材料薄膜厚度、粉體含量及粉體粒徑對 FeSiBp/SiR復合材料薄膜的力敏特性的影響顯著。在相同的測試條件下,220μm復合材料薄膜阻抗-時間曲線的重復性較80μm和120μm復合材料薄