[00327717]高柔韧PZT压电复合材料的制备技术

　　锆钛酸铅（PZT）是一种非常重要的无机功能材料， 由于 PZT 陶瓷或薄膜具有优异的压电、介电和光电等电学性能，在电子技术、超声技术、计算机技术等高新技术领域中广泛地用作滤波器、传感器、换能器、 存储器等电子元器件。但块、片状PZT压电陶瓷材料质地非常脆，不适合应用在复杂表面结构，而且其在拉张力下极不牢固，抗疲劳性较差；另外，压电陶瓷片与结构构件材料的声阻抗匹配性差，压电陶瓷片各向异性小，导致厚度方向与径向的机电耦合系数相差不大，不但不能得到单纯厚度方向的振动，且损失了部分振动能量，使得换能器等元器件效率降低；此外，压电陶瓷片的脆性使其在切割、加工、装配及承受应力时易破碎；压电陶瓷片的力、电特性易受温度、磁场和电场等因素的制约。由此可见，块、片状的PZT压电陶瓷材料在应用上受到了很大的限制，特别是当作为传感与驱动元器件的关键材料时不能胜任复杂表面的感应，因此当前国内外对提高PZT压电陶瓷材料的柔韧性以适合外界复杂表面的需求越来越迫切。

　　本项目提供一种提高PZT压电陶瓷材料柔韧性的方法，将PZT纳米晶颗粒牢固地生长在纤维织物上，获得一种新型的具高柔韧性的PZT压电复合材料。该种材料在长时间应力作用下仍可以保持其柔韧性，能够与弯曲的复杂结构表面很好地贴合，力-电耦合性能可得到大幅改善，特别适用于在复杂表面作为传感或驱动元件的关键材料。

　　产品性能、指标

　　压电复合材料特点如下：

　　（1） 该种压电复合材料具有柔软、坚韧，可扭曲变形、压电系数高、密度低、声阻抗低、重量轻等优势，作为智能材料可构造出高柔韧高形变的传感元器件，更易与弯曲或复杂表面贴合。

　　（2） 压电复合材料的压电常数d3350pC/N，组成压电复合材料的PZT颗粒平均粒径<100nm。

　　适用范围、市场前景

　　该种压电复合材料作为智能材料，可构造出高柔韧高形变的传感与驱动元器件，更易与弯曲或复杂表面贴合，与普通压电陶瓷元器件相比精度更高，应用面更广，特别适用于各类智能结构，如建筑结构健康监测、航空机体的主动减震降噪声和机翼表面流场控制，医疗过程控制和其他领域智能结构的形状、高度、位置、固有频率、阻尼的控制等。