壓電復合材料有哪些制備方法及其優(yōu)劣勢？

發(fā)布日期：2023-10-20 作者：新威電子點擊：

壓電復合材料是一種具有壓電性能的復合材料，可以將機械能轉(zhuǎn)化為電能，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機械能。壓電復合材料由壓電晶體和基體組成，其制備方法有多種，下面將介紹其中常用的幾種方法及其優(yōu)劣勢。

一種方法是機械混合法。機械混合法是將充分研磨的壓電晶體顆粒與基體材料通過機械混合的方法混合均勻，然后進行固化。這種方法的優(yōu)勢是操作簡單、成本較低，適用于制備大尺寸的壓電復合材料。缺點是制備過程中可能產(chǎn)生顆粒的破碎和聚集現(xiàn)象，使得界面固化不均勻，影響了材料的壓電性能。

第二種方法是溶液共混法。溶液共混法是將壓電晶體和基體材料分別溶解在相同的溶劑中，然后將兩種溶液混合均勻，通過溶劑的揮發(fā)使溶液中的物質(zhì)固化。這種方法的優(yōu)勢是材料的界面固化均勻，有利于提高壓電效應(yīng)；缺點是必須選擇適宜的溶劑，否則可能會影響壓電材料的性能。

第三種方法是溶膠-凝膠法。溶膠-凝膠法是將壓電晶體和基體材料分別溶解在適當?shù)娜軇┲?，形成溶膠，然后通過加熱或加入固化劑使溶膠轉(zhuǎn)化為凝膠，之后進行熱處理使凝膠固化。這種方法的優(yōu)勢是可以得到高純度的壓電復合材料，提高材料的壓電性能；缺點是制備過程較為復雜，有一定的技術(shù)要求。

第四種方法是化學還原法。化學還原法是利用化學反應(yīng)使金屬離子在壓電晶體表面還原生成納米顆粒，然后將這些納米顆粒與基體材料混合均勻，通過固化使其形成壓電復合材料。這種方法的優(yōu)勢是可以制備出顆粒尺寸較小的壓電復合材料，提高材料的壓電效應(yīng)；缺點是制備過程中存在一定的隱患，對操作人員要求較高。