[发明专利]基于改进聚合物相的1-3型压电复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种基于改进聚合物相的1‑3型压电复合材料及其制备方法。该压电复合材料通过采用环氧树脂与硅橡胶等聚合物构成的夹心式结构来改进聚合物相材料，以减小其对压电柱振动的影响，继而提高复合材料整体的机电耦合系数。本发明用有限元分析工具仿真了这种新型压电复合材料的谐振频率、声速、机电耦合系数和特性阻抗随硅橡胶体积百分比的变化关系，根据仿真结果制备了压电复合材料，并对其性能进行了测试，结果表明实验与仿真基本吻合，复合材料的机电耦合系数比常规的1‑3型复合材料提高11％。本发明的改进聚合物相的1‑3型压电复合材料非常适用于制造具有高机电转换效率的压电复合材料换能器。

主权项

1.一种基于改进聚合物相的1-3型压电复合材料，其特征在于，包括压电陶瓷柱阵列，以及填充于压电陶瓷柱之间的夹心式结构的聚合物相，所述夹心式结构的聚合物相包括支撑层和填充于所述支撑层的两侧的聚合物；所述支撑层位于压电陶瓷柱之间的空隙的厚度中间位置，所述支撑层为聚合物；所述支撑层的两侧填充的聚合物的杨氏模量小于所述支撑层的杨氏模量；所述压电陶瓷柱阵列中每个压电陶瓷柱的尺寸相同且等间距；所述支撑层起到横向支撑的作用，所述支撑层的两侧填充的聚合物减小聚合物相对压电陶瓷柱纵振动的束缚作用，减小聚合物横向谐振干扰，进而提高其机电耦合系数。/n