粘结层对压电纤维复合材料机电响应行为的影响

作者：沈杰; 宋佳畅; 周静^*; 周晶晶; 黄瑞; 申冰菲

来源：硅酸盐通报, 2021, 40(12): 4118-4127.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2021.12.010

• 压电纤维复合材料
• 粘结层
• 有限元分析
• 驱动
• 传感
• 机电响应
• 力-电转换

本文从功能材料力-电耦合的角度分析了粘结层参数对压电纤维复合材料(macro fiber composites, MFC)机电响应行为的影响。通过有限元模拟计算发现,减少粘结层厚度及增大其介电常数有利于缓解MFC介电失配现象,提高有效电场加载,从而获得高压电性。试验制备了MFC并进行了驱动及传感性能表征,试验结果与模拟仿真一致。减少粘结层厚度和弹性模量,及增大其介电常数,能有效增大MFC尖端位移和输出电压,提高驱动和传感性能。该研究对驱动和传感用MFC的设计提供了指导。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学