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一种改进型1-3-2压电复合材料的研究 被引量:1
1
作者 井苏杰 于肇贤 王宏伟 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第2期223-226,共4页
高质量的压电换能器需要具备较高的机电耦合系数和灵敏度。该文在传统型1-3-2压电复合材料的基础上提出了一种改进型1-3-2压电材料,提高了压电换能器的机电耦合系数和换能器的接收灵敏度。通过有限元仿真分析了不同间距对改进型1-3-2压... 高质量的压电换能器需要具备较高的机电耦合系数和灵敏度。该文在传统型1-3-2压电复合材料的基础上提出了一种改进型1-3-2压电材料,提高了压电换能器的机电耦合系数和换能器的接收灵敏度。通过有限元仿真分析了不同间距对改进型1-3-2压电材料敏感元件的谐振频率、反谐振频率及机电耦合系数的影响,并与传统1-3-2型压电复合材料进行了对比。结果表明,与传统型1-3-2压电复合材料相比,在相同间距条件下,改进型压电材料的机电耦合系数约大0.03。制做的3种不同间距改进型压电材料表明,间距为1 mm的改进型压电材料的机电耦合系数较大,约为0.68。 展开更多
关键词 不同间距 1-3-2压电复合材料 改进 谐振频率 反谐振频率 机电耦合系数
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0-3型压电陶瓷-硫铝酸盐水泥复合材料的压电性能 被引量:13
2
作者 黄世峰 常钧 +3 位作者 徐荣华 刘福田 芦令超 程新 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期73-78,共6页
 采用压制成型法,以快硬硫铝酸盐水泥为基体制备了水泥基压电复合材料。分析讨论了极化工艺条件和PZT含量对水泥基压电复合材料压电性的影响。结果表明,较高的极化电场强度和较长的极化时间均有利于压电性能的提高,但当极化电场强度和...  采用压制成型法,以快硬硫铝酸盐水泥为基体制备了水泥基压电复合材料。分析讨论了极化工艺条件和PZT含量对水泥基压电复合材料压电性的影响。结果表明,较高的极化电场强度和较长的极化时间均有利于压电性能的提高,但当极化电场强度和极化时间达到4.0kV/mm和45min后,压电应变常数d33趋于稳定;随着PZT含量的增加,硫铝酸盐水泥基压电复合材料的压电应变常数d33、压电电压常数g33和机电耦合系数KP、Kt均显著增大。当PZT质量分数达到85%时,KP和Kt可达28.54%和28.19%。 展开更多
关键词 PZT 0-3水泥基压电复合材料 硫铝酸盐水泥 压电常数 机电耦合系数
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0-3型水泥基压电机敏复合材料的制备和性能 被引量:17
3
作者 张东 吴科如 李宗津 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期161-166,共6页
智能结构体系正逐渐被引入土木工程领域 ,它对于解决土木工程结构的安全性、耐久性、灵活性以及自适应性课题提供了更强的支持 .在智能结构中较为突出的问题是机敏材料与母体结构材料的相容性 .由于土木工程中主要结构材料———混凝土... 智能结构体系正逐渐被引入土木工程领域 ,它对于解决土木工程结构的安全性、耐久性、灵活性以及自适应性课题提供了更强的支持 .在智能结构中较为突出的问题是机敏材料与母体结构材料的相容性 .由于土木工程中主要结构材料———混凝土的特性 ,在其它智能结构中具有良好相容性的机敏材料 ,在混凝土智能结构中有可能存在相容性问题 .针对这一情况 ,提出以水泥基材料作为压电机敏复合材料的基体 ,期望解决机敏材料与混凝土结构材料之间的相容性问题 .研究结果显示 :0 -3型水泥基压电机敏复合材料在制备上是可行的 .而形成的0 -3型水泥基压电机敏复合材料内部结构均匀 ,压电性能优于同条件下聚合物基压电复合材料的性能 ,而极化电压却大大降低 。 展开更多
关键词 0-3 水泥基材料 压电 智能结构 土木工程结构 压电机敏复合材料 制备 性能
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0-3型压电陶瓷/硫铝酸盐水泥复合材料的介电性能和压电性能 被引量:7
4
作者 程新 黄世峰 +3 位作者 常钧 刘福田 芦令超 王守德 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期47-51,共5页
用压制成型法,以水泥为基体,铌镁锆钛酸铅(leadmagnesiumniobateleadzirconateleadtitanate,PMN)陶瓷颗粒为功能体制备了水泥基压电复合材料。分析讨论了复合材料的压电性能和介电性能。研究了水泥水化龄期对复合材料压电性能的影响,并... 用压制成型法,以水泥为基体,铌镁锆钛酸铅(leadmagnesiumniobateleadzirconateleadtitanate,PMN)陶瓷颗粒为功能体制备了水泥基压电复合材料。分析讨论了复合材料的压电性能和介电性能。研究了水泥水化龄期对复合材料压电性能的影响,并对其机理进行了初探。结果表明:随着PMN含量的增加,压电复合材料的压电应变常数d33和介电常数均增大;不像压电陶瓷或压电复合材料的压电性能随时间的延长而减弱,水泥基压电复合材料的压电性则是随着水泥水化龄期的延长而增加,当到达一定龄期后,压电性能趋于稳定。 展开更多
关键词 铌镁锆钛酸铅 0-3水泥基压电复合材料 压电常数 介电常数 机电耦合系数 水泥水化龄期
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基于PMNT陶瓷的1-3型压电复合材料软模板法制备及其超声换能器研究
5
作者 孙瑞雨 李晓兵 +5 位作者 杨钊萍 陈兴飞 孙丰龙 陈建伟 夏子颐 周长江 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5001-5006,共6页
医用高频超声换能器广泛应用于人体及生物组织的精细结构成像。1-3型压电复合材料因具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗而成为高频超声换能器的核心材料。基于有限元计算和软模板法设计制备了高性能Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_... 医用高频超声换能器广泛应用于人体及生物组织的精细结构成像。1-3型压电复合材料因具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗而成为高频超声换能器的核心材料。基于有限元计算和软模板法设计制备了高性能Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)陶瓷/环氧树脂压电复合材料,并对材料进行了系统的电学性能测试。结果显示该1-3型压电复合材料具有优异的声学综合性能,其厚度伸缩模式机电耦合系数k t达到70.1%,其声阻抗Z a达19.05 MRayl。利用该材料制备了高频超声换能器,其-6 dB带宽达85%,插入损耗为17.7 dB。结果表明使用软模板法制备的压电复合材料具有适合于超声成像的优异的综合性能,有望促进高频超声换能器的商业化应用。 展开更多
关键词 1-3压电复合 PMNT陶瓷 高频超声换能器 软模板法
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0-3型压电复合材料圆柱形水听器 被引量:2
6
作者 沈美娥 朱嘉林 李炜 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第6期662-664,共3页
使用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料研制出一种圆柱形水听器,对水听器的结构、材料以及灵敏度进行了理论分析,测量了水听器样品灵敏度随频率的变化曲线。研究结果表明,利用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料可制作出灵敏度高达-202.3 d... 使用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料研制出一种圆柱形水听器,对水听器的结构、材料以及灵敏度进行了理论分析,测量了水听器样品灵敏度随频率的变化曲线。研究结果表明,利用0-3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料可制作出灵敏度高达-202.3 dB ref.1V/μPa的水听器,静态电容量较大,制作工艺简单,实际测量值和理论计算值很相近。 展开更多
关键词 0-3压电复合材料 水听器 灵敏度
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1-3型压电复合材料性能及声场特性分析
7
作者 赵志钢 刘瑶 +1 位作者 周扬 沈斌 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1324-1333,共10页
1-3型压电复合材料以其优异的性能,被广泛应用于换能器的制造。该文基于切割-填充法制备实验和仿真方法,对复合材料压电柱不一致性以及其对声场的影响展开研究。在仿真中发现压电柱高度、长度和宽度不一致性均会对压电复合材料声场及谐... 1-3型压电复合材料以其优异的性能,被广泛应用于换能器的制造。该文基于切割-填充法制备实验和仿真方法,对复合材料压电柱不一致性以及其对声场的影响展开研究。在仿真中发现压电柱高度、长度和宽度不一致性均会对压电复合材料声场及谐振频率产生影响,声场整体朝一侧偏转,旁瓣也随之偏转,聚焦位置的声压减小6.5%左右,同时压电复合材料侧面产生杂波。在实验中发现压电柱谐振频率具有不一致性,而压电柱尺寸较大的复合材料阻抗曲线向右偏移。该文结合仿真与实验方法,建立压电柱不一致与复合材料阻抗和声场的联系,为复合材料制备质量和性能分析提供新方法。 展开更多
关键词 声学仿真 压电效应 1-3压电复合材料 切割-填充法
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制备工艺对0-3型压电复合材料的d_(33)的影响 被引量:4
8
作者 何政 陈文 +2 位作者 徐庆 周静 孙华君 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第5期400-402,共3页
采用固化、热压、冷压工艺制备0-3型PZNN/PVDF压电复合材料,用准静态压电测试仪测试了压电复合材料的压电应变常数d_(33),通过对以上三种制备工艺的对比,结果表明:在无机和有机压电材料的体积比大于70%时,冷压工艺优于固化和热压工艺,... 采用固化、热压、冷压工艺制备0-3型PZNN/PVDF压电复合材料,用准静态压电测试仪测试了压电复合材料的压电应变常数d_(33),通过对以上三种制备工艺的对比,结果表明:在无机和有机压电材料的体积比大于70%时,冷压工艺优于固化和热压工艺,在它们的体积比小于70%时,热压工艺优于冷压和固化工艺。 展开更多
关键词 制备工艺 0-3 压电复合材料 压电应变常数d33
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压挤成形——固化法制备0-3型压电复合材料的性能研究 被引量:2
9
作者 何政 陈文 +3 位作者 孙华君 徐庆 周静 谢永贤 《陶瓷学报》 CAS 2003年第1期12-15,共4页
详细地叙述了室温压挤成形———固化工艺制备 0 -3型压电复合材料工艺 ,使用XRD、SEM和HP42 94测试并分析了样品的结构和性能 ,并与压电陶瓷性能参数进行了对比 ;同时用这种工艺制备可以获得介电损耗小、机电耦合系数为 2 5 .11%、压... 详细地叙述了室温压挤成形———固化工艺制备 0 -3型压电复合材料工艺 ,使用XRD、SEM和HP42 94测试并分析了样品的结构和性能 ,并与压电陶瓷性能参数进行了对比 ;同时用这种工艺制备可以获得介电损耗小、机电耦合系数为 2 5 .11%、压电应变常数为 3 2PC N和机电品质因数可达到 3 0 2的 0— 3型压电复合材料。 展开更多
关键词 压挤成形 固化法 制备 0-3压电复合材料 性能 压电陶瓷
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0-3型PZT/PVDF压电复合材料压电性能研究 被引量:3
10
作者 孙洪山 张德庆 +1 位作者 王少君 祁磊 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2007年第1期13-16,共4页
以PZT和PVDF为原料,采用热压和冷压两种工艺制备了0-3型压电复合材料,其中PZT陶瓷粉末由sol-gel法制得。研究了不同因素对复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明在相同成型压力下,PZT体积含量为70%时,热压和冷压工艺制备的复合材... 以PZT和PVDF为原料,采用热压和冷压两种工艺制备了0-3型压电复合材料,其中PZT陶瓷粉末由sol-gel法制得。研究了不同因素对复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明在相同成型压力下,PZT体积含量为70%时,热压和冷压工艺制备的复合材料d33分别为41和24,相差达到17,而ε相差最大值达到32.4。 展开更多
关键词 0-3PZT/PVDF压电复合材料 热压法 冷压法
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基于碳纳米管改性0-3-1型水泥基压电复合材料诱导极化工艺的研究 被引量:5
11
作者 张玉栋 丛晓红 +1 位作者 赵玉婕 齐彦杰 《新型建筑材料》 北大核心 2020年第6期6-8,共3页
采用碳纳米管对0-3-1型压电复合材料进行改性,研究了诱导极化电压(E1)、诱导电压方向、极化温度(T)、极化时间(t)、二次极化电压(E2)等相关因素对0-3-1型水泥基压电复合材料压电性能的影响,确定了0-3-1型水泥基压电复合材料最优的极化... 采用碳纳米管对0-3-1型压电复合材料进行改性,研究了诱导极化电压(E1)、诱导电压方向、极化温度(T)、极化时间(t)、二次极化电压(E2)等相关因素对0-3-1型水泥基压电复合材料压电性能的影响,确定了0-3-1型水泥基压电复合材料最优的极化工艺和制备过程。结果表明,碳纳米管改性0-3-1型水泥基压电复合材料的最优诱导电场方向为与1型陶瓷柱夹角为30°方向,合理诱导电压为600 V/cm,合理二次极化电压为3 kV/mm,合理极化温度为100℃,合理极化时间为30 min。 展开更多
关键词 0-3-1压电复合材料 碳纳米管 诱导电场 极化工艺
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1-3型水泥基压电复合材料的制备及性能 被引量:16
12
作者 黄世峰 叶正茂 +3 位作者 王守德 徐东宇 常钧 程新 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期122-126,共5页
采用切割-浇注法,以硫铝酸盐水泥为基体,制备了1-3型水泥基压电复合材料。详细阐述了1-3型水泥基压电复合材料的制备过程;研究了0.375Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.375PbTiO3-0.25PbZrO3压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料的压电性... 采用切割-浇注法,以硫铝酸盐水泥为基体,制备了1-3型水泥基压电复合材料。详细阐述了1-3型水泥基压电复合材料的制备过程;研究了0.375Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.375PbTiO3-0.25PbZrO3压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料的压电性能、介电性能和声阻抗的影响。结果表明:压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料性能有很大影响,随着w/t的增加,其压电应变常数d33、机电耦合系数Kp与Kt、机械品质因数Qm、介电常数rε和介电损耗tanδ均随着w/t的增加而减小,而压电电压常数g33值几乎不受w/t的影响。在压电陶瓷体积分数仅为22.72%的条件下,调节压电陶瓷柱的宽厚比w/t至0.130,可使复合材料的声阻抗与混凝土的声阻抗十分接近,从而有效地解决了智能材料在土木工程中的声阻抗相容性问题。 展开更多
关键词 1-3水泥基压电复合材料 压电性能 介电性能 机电耦合系数 声阻抗
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1-3型压电复合材料及其研究进展 被引量:35
13
作者 赵寿根 程伟 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期57-68,共12页
1-3型压电智能复合材料是由一维连通的压电相平行排列于三维连通的聚合物中而形成的两相压电复合材料.简述了1-3型压电智能复合材料形成及其材料结构构成变化的发展历程,并从理论分析、参数辨识、数值计算和试验方法四方面阐述... 1-3型压电智能复合材料是由一维连通的压电相平行排列于三维连通的聚合物中而形成的两相压电复合材料.简述了1-3型压电智能复合材料形成及其材料结构构成变化的发展历程,并从理论分析、参数辨识、数值计算和试验方法四方面阐述了宏观等效特征参数的研究状况.在此基础上对现有的制备工艺技术的优缺点进行了比较,对声学、医学、控制、航空航天等已应用和可能应用的领域的现状和发展趋势进行了回顾和展望,最后建议了1-3型压电智能复合材料今后几个较为重要的研究方向. 展开更多
关键词 压电智能结构 1-3压电复合材料 电极压电纤维复合材料 结构传感器 智能材料 夹杂理论 电极压电纤维复合材料
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基于1-3-2型压电复合宽频带水声换能器研究 被引量:15
14
作者 鲜晓军 林书玉 +1 位作者 王登攀 马晋毅 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第4期491-493,497,共4页
设计并制作了1-3-2型压电复合陶瓷材料,利用该型压电复合陶瓷材料具有低声阻抗,低机械品质因数(Q),高机电转换系数,电极制作工艺简单及结构稳定不易发生变形等特点,制作了水声换能器件,并进行了电声性能分析与测试。分析结果表明,基于1-... 设计并制作了1-3-2型压电复合陶瓷材料,利用该型压电复合陶瓷材料具有低声阻抗,低机械品质因数(Q),高机电转换系数,电极制作工艺简单及结构稳定不易发生变形等特点,制作了水声换能器件,并进行了电声性能分析与测试。分析结果表明,基于1-3-2型压复合材料制作的水声换能器具有在工作频带内模态单一、高发射响应及宽频带等特点。 展开更多
关键词 1-3—2压电复合材料 水声换能器 宽频带 有限元法
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1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料与换能器研究 被引量:7
15
作者 鲜晓军 林书玉 唐平 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1148-1152,共5页
分析了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料的压电特性与声学特性,给出了相关参数的计算表达式.采用切割弧形压电陶瓷并填充有机物的方法,制作了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料,并进行了性能参数测试.利用研制的1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料制作... 分析了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料的压电特性与声学特性,给出了相关参数的计算表达式.采用切割弧形压电陶瓷并填充有机物的方法,制作了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料,并进行了性能参数测试.利用研制的1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料制作了水声换能器并在标准消声水池中对电性能指标进行了测试.结果表明:弧形1-3-2型压电复合材料及其换能器件,在工作频带内具有模态单一,不易发生变形,高频时可实现宽波束发射以及制作工艺简单等优点. 展开更多
关键词 弧形压电陶瓷 1-3-2 压电陶瓷 复合材料 换能器 宽波束
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1-3-2型压电复合材料的研制 被引量:6
16
作者 李光 王丽坤 +1 位作者 栾桂冬 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第1期71-73,共3页
基于Newnham复合材料串、并联理论,推导了计算1-3-2型压电复合材料的介电常数和压电常数的公式。经反复试验,研制了两批1-3-2型压电复合材料样品。测试结果表明,1-3-2型压电复合材料性能参数的理论计算值与实测结果相符。
关键词 1-3-2压电复合材料 介电常数 压电常数 制作工艺
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基于Ansys的0-3型压电振子的有限元分析 被引量:11
17
作者 何学文 黄国平 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期968-971,988,共5页
0-3型压电复合材料以其柔软性,易加工成型和制备工艺简单等优点,具有广泛的应用前景。该文利用0-3型压电复合材料作为压电悬臂梁压电振子的压电体,利用Ansys软件对振子做有限元分析,包括静态和模态分析,得出压电振子各参数对其发电能力... 0-3型压电复合材料以其柔软性,易加工成型和制备工艺简单等优点,具有广泛的应用前景。该文利用0-3型压电复合材料作为压电悬臂梁压电振子的压电体,利用Ansys软件对振子做有限元分析,包括静态和模态分析,得出压电振子各参数对其发电能力及谐振频率的影响:振子发电能力与外力及振子的长度成正比,与振子宽度成反比,存在最佳长度比和厚度比;振子的固有频率与长度及质量块的质量成反比,宽度对固有频率的影响较小。这些数据为压电悬臂梁的结构参数提供设计依据。 展开更多
关键词 0-3压电复合材料 有限元分析 压电陶瓷 悬臂梁 ANSYS
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有限元法分析1-3型压电复合材料换能器 被引量:6
18
作者 李莉 王丽坤 秦雷 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第3期441-445,共5页
1-3型压电复合材料圆柱型换能器由薄片状1-3型压电复合材料沿金属薄壁圆管周期排列粘贴而成。根据换能器实际结构和1-3型压电复合材料等效参数模型,利用有限元法在ANSYS中分别建立了两种仿真模型。为验证等效参数模型的可靠性,实验通过... 1-3型压电复合材料圆柱型换能器由薄片状1-3型压电复合材料沿金属薄壁圆管周期排列粘贴而成。根据换能器实际结构和1-3型压电复合材料等效参数模型,利用有限元法在ANSYS中分别建立了两种仿真模型。为验证等效参数模型的可靠性,实验通过改变模型结构尺寸,使换能器内半径从20mm变化到50mm,每5mm作为一个数据点进行建模。仿真计算相同结构尺寸下两种模型的径向振动频率,比较显示两种模型仿真结果接近,平均相对误差仅2.3%。因此,可利用模型II代替模型I对1-3型压电复合材料圆柱型换能器进行仿真分析,从而简化建模和计算。在此基础上,利用模型II分别模拟了该种换能器在空气和水中径向振动频率附近的导纳、发射电压响应和接收电压灵敏度等性能。 展开更多
关键词 水声换能器 1-3压电复合材料 圆柱形换能器 建模 有限元仿真
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1-3型压电复合材料研究现状与展望 被引量:9
19
作者 徐玲芳 陈文 周静 《陶瓷学报》 CAS 2006年第1期145-150,共6页
本文综述了近年来国内外1-3型压电复合材料的研究现状,并从理论模型、制备工艺、功能相体系的选择及其特点与应用等四个方面进行阐述,最后对其发展前景进行了展望。
关键词 压电陶瓷 聚合物 1-3压电复合材料 换能器
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压电陶瓷相体积分数对1-3型压电复合材料性能的影响 被引量:4
20
作者 李邓化 张良莹 姚熹 《电子元件与材料》 CAS CSCD 1999年第4期24-26,共3页
研究了1-3型压电复合材料的静水压压电性能、声学性能及机电性能与压电陶瓷相体积分数φ之间的关系。PZT棒作为压电相,截面为正方形;环氧树脂作为衬底材料。静水压压电常数(dh和gh)、静水压灵敏值dh·gh、机电耦... 研究了1-3型压电复合材料的静水压压电性能、声学性能及机电性能与压电陶瓷相体积分数φ之间的关系。PZT棒作为压电相,截面为正方形;环氧树脂作为衬底材料。静水压压电常数(dh和gh)、静水压灵敏值dh·gh、机电耦合系数kt、机械品质因数Qm值等都与压电陶瓷相的体积分数有关。 展开更多
关键词 1-3 压电复合 体积分数 体积分数 压电陶瓷
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