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多功能无铅k0.5 bi0.5 tio3陶瓷增强PVDF基复合材料( Multifunctional Lead-Free K0.5Bi0.5TiO3-based Ceramic Reinforced PVDF Matrix Composites )
S Dwivedi M Badole T Pareek S Kumar
本工作旨在通过实验验证所提出的聚合物-陶瓷复合材料的介电和压电行为模型，并设计出一种具有优良压电性能的新型复合材料。以0.95K0.5Bi0.5TiO3-0.05BiAlO3（简称KBT-5BA)为不同体积分数的陶瓷填料嵌入聚偏氟乙烯(PVDF)基体中，采用热压法制备了无铅压电复合材料。对所制备的复合体系的热、结构和电学性能进行了进一步的表征。陶瓷填料的加入提高了材料的热稳定性，在陶瓷-聚合物界面上，由于静电相互作用，铁电β相明显演化为非电活性相，介电和压电性能显著提高。用Yamada模型可以很好地拟合复合材料的介电常数与填料体积的关系。此外，在陶瓷体积分数较低和较高的情况下，复合材料的形状参数值都有明显的变化。在1 MHz处，最佳介电响应为εR112，压电系数d33为30pC/N,g33为32mV·m/N。这些结果扩展了无铅聚合物陶瓷复合材料用于压电器件开发的可行性。
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