路面用环氧基压电复合材料制备及性能

摘要

为了制备适合于路面用的压电复合材料,以锆钛酸铅(PZT)为压电相,以环氧树脂为基体,采用压制成型法制备0-3型PZT/环氧树脂压电复合材料.分析了PZT的体积分数、制备工艺和极化条件对复合材料压电应变常数的影响,测试了环氧基压电复合材料的介电性能,并完成了动态荷载作用下压电响应的测试.研究结果表明:PZT的体积分数为75％时压电复合材料电性能最好;最佳的极化条件为极化电压2.25kV/mm、极化时间15min和极化温度90℃,但成型压力和成型时间对环氧基压电复合材料影响很小.在PZT体积掺量为75％,最佳成型和极化条件下,压电复合材料的介电常数及压电应变常数分别为210.53和64 pC/N;并在该复合压电材料施加正弦稳幅荷载(频率:10Hz,均值:-600N,幅值:400N),其可稳态输出8.1V电压,其储存的能量为304.2uJ.