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PZT、SMA和电致伸缩材料执行器的电机械性能

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压电与声光 1996年第1期18卷 50-53页

作者：唐凤黄尚廉重庆大学光电精密仪器系

研究了机敏结构中的ＰＺＴ、ＳＭＡ和电致伸缩材料的电机械性能及应变与电压的关系，测量了这些材料在形状改变的过程中产主的恢复力，比较了它们作为执行器时性能的优劣，为研究机敏结构中的执行器提供了良好的依据。

关键词：执行器电机械性能压电陶瓷形状记忆合金

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可光固化聚氨酯介电弹性体驱动器的微观结构调控及电机械性能研究

可光固化聚氨酯介电弹性体驱动器的微观结构调控及电机械性能研究

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作者：熊璐璐重庆交通大学

学位级别：硕士

聚合物基介电弹性体经过数十年的研究虽然在仿生人工肌肉、柔性智能机器人、能量收集器和传感器等领域展现出惊人的潜力,但如何平衡介电弹性体介电性能与机械性能之间的关系,制备出综合电机械性能优异、满足实际需求的介电弹性体驱动器... 详细信息

聚合物基介电弹性体经过数十年的研究虽然在仿生人工肌肉、柔性智能机器人、能量收集器和传感器等领域展现出惊人的潜力,但如何平衡介电弹性体介电性能与机械性能之间的关系,制备出综合电机械性能优异、满足实际需求的介电弹性体驱动器仍是需要解决的问题。本论文以聚氨酯材料为主要研究对象,从分子链拓扑结构设计入手,调控分子链端基结构,同时引入具有推拉电荷效应的极性基团,制备出具有不同交联网络结构和极性基团侧链的高性能聚氨酯基介电弹性体材料。进一步通过墨水精密直写3D打印技术(DIW)设计并调控了介电弹性体驱动器的宏观三维结构,制备出具有Layer-by-layer(LBL)双层打印结构的Janus介电弹性体驱动器,并分别详细讨论了分子链结构、界面推拉电荷极化效应以及LBL结构对最终器件驱动性能的影响,旨在解决聚氨酯介电弹性体难以兼顾低弹性模量和高介电常数的问题。本论文取得的成果如下:(1)制备出具有不同交联网络结构的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)薄膜。通过测试薄膜相关性能发现具有局部集中交联点的II型网络结构由于分子链较长导致线性分子链部分发生自缠结,使固化后的PUA薄膜在保持模量未明显提高的前提下,能够获得较高的介电常数,电机械性能相对平衡。研究结果表明具有Ⅱ型局部交联网络结构的PUA5弹性体薄膜在驱动电场强度为45.41 V/μm时,最大驱动应变可达13.88%。(2)在上一章的工作基础上,制备出具有不同交联网络结构和极性基团侧链的聚氨酯型丁苯橡胶(BSPU)与聚氨酯型丁腈橡胶(BNPU)介电弹性体。经过对比发现,氰基含量最高的BNPU1由于杨氏模量较高,驱动因子约为13.24,而氰基含量较低的BNPU3薄膜驱动因子为14.22,略高于BNPU1薄膜。对于BSPU薄膜,苯值含量较低的BSPU1最终驱动因子为17.73,明显高于另外几组样品。BNPU3的驱动弯曲角度增量最大,约为28.8°@18 V/μm。BSPU1薄膜的驱动弯曲角度增量约为14°@12.78 V/μm,几乎是相同电场强度下BSPU4的1.6倍。(3)利用双色打印墨水精密直写3D打印设备(DIW),制备出BSPU与BNPU交替堆叠(Layer-by-Layer,LBL)打印的镂空网格状BNPU/BSPU双层介电弹性体。BNPU/BSPU双层介电弹性体在界面处具有较强的Donor–Acceptor(D-A)极化作用,极大地增强了制品的介电性能。相比于BNPU和BSPU浆料制备出的介电弹性体驱动器(DEA)结构,BNPU/BSPU双层打印结构介电常数约为17.64@10～3 Hz,电场作用下,样品弯曲角度增量为13.8°@27.5 V/μm,约是另外两组样品在相同电场强度下角度增量的2.6倍。通过对聚合物分子结构进行设计,增强了聚合物界面极化能力,平衡了聚氨酯基介电弹性体的电机械性能。通过对介电弹性体进行宏观三维结构设计,降低其整体模量,构筑出具有D-A极性效应的介电弹性体结构。本工作设计制备了电机械性能平衡的聚氨酯基介电弹性体驱动器,为介电弹性体的发展提供了理论依据与实践基础。

关键词：介电弹性体聚氨酯极性基团 3D打印电机械性能

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多孔PZT95/5铁电陶瓷材料研究进展

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无机材料学报 2018年第2期33卷 153-161页

作者：聂恒昌王永龄贺红亮王根水董显林中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

基于铁电材料冲击波去极化效应的高功率脉冲电源在国防和高新技术领域具有重要应用。PZT95/5铁电陶瓷是目前铁电体高功率脉冲电源应用的理想材料。近年来,多孔PZT95/5铁电陶瓷被发现具有更优异的综合性能而引起广泛关注。本文概述了多孔... 详细信息

基于铁电材料冲击波去极化效应的高功率脉冲电源在国防和高新技术领域具有重要应用。PZT95/5铁电陶瓷是目前铁电体高功率脉冲电源应用的理想材料。近年来,多孔PZT95/5铁电陶瓷被发现具有更优异的综合性能而引起广泛关注。本文概述了多孔PZT95/5铁电陶瓷在微结构与性能调控、冲击波加载下的响应行为以及抗冲击损伤机制等方面的最新进展。研究发现,具有合适气孔率和气孔分布的多孔PZT95/5铁电陶瓷具有优异的抗冲击损伤和耐电击穿性能;多孔脆性材料中破碎介质的"滑移与转动"变形机制增强了材料的塑性变形,从而提高了多孔材料的抗冲击损伤性能。最后,简要介绍了BNT基无铅铁电陶瓷以及PIN-PMN铁电单晶在高功率脉冲电源方面应用的研究进展,并对未来研究工作提出展望。

关键词：铁电材料 PZT95/5 多孔材料冲击波电机械性能综述

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求解条状压电材料双裂纹断裂问题的新方法

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郑州大学学报（自然科学版） 2001年第3期33卷 61-67页

作者：张瑞玲河南省商丘广播电视大学河南商丘476000

采用一种新的方法 ( Schmidt方法 )研究条状压电材料中共线双裂纹在平面载荷作用下的静态问题 .利用富里叶变换使问题的求解转换为求解两对三重对偶积分方程 ,这些方程可以采用 Schmidt方法来求解 .结果表明 ,应力强度因子仅与裂纹的几... 详细信息

采用一种新的方法 ( Schmidt方法 )研究条状压电材料中共线双裂纹在平面载荷作用下的静态问题 .利用富里叶变换使问题的求解转换为求解两对三重对偶积分方程 ,这些方程可以采用 Schmidt方法来求解 .结果表明 ,应力强度因子仅与裂纹的几何尺寸、条状厚度有关 ,而与材料性质无关 .

关键词： Schmidt方法三重积分方程压电材料应力强度因子双裂纹断裂电机械性能

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新材料的发明能使电容器储存更多的能量

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化工新型材料 2007年第8期35卷 84-84页

作者：化信

美国北卡罗莱纳州立大学科学家们发明了一种新型聚合物，在作为电容器中的绝缘材料使用时，能够使电容器多存储7倍的能量。这种叫做CTFE的聚合物与聚偏二氟乙烯（PVDF）相结合时，PVDF的电机械性能能够得到极大的增强。

关键词：电容器能量发明新材料储存聚偏二氟乙烯电机械性能州立大学

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Hydro Mechanical Properties of Cement and Cellulose Stabilized Compressed Clay Bricks

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材料科学与工程（中英文A版） 2014年第11期4卷 348-355页

作者： Emmanuel Ouedraogo Abdoulaye Ouedraogo Adamah Messan Laboratoire des Energies Thermique et Renouvelable universitk de Ouagadougou Burkina Faso 03 B.P. 7021 OuagadougouBurkina Faso Laboratoire Eco-Materiaux de Construction 2iE 01 BP 594 Ouagadougou 01 Burkina Faso

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