壓電復(fù)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(fù)合材料是一種具有壓電性能的復(fù)合材料，可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能。壓電復(fù)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(jī)械混合法。機(jī)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(jī)械混合的方法混合均勻，然后進(jìn)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(fù)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(dāng)?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(jìn)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(fù)合材料，提高材料的壓電性能；缺點是制備過程較為復(fù)雜，有一定的技術(shù)要求。

第四種方法是化學(xué)還原法。化學(xué)還原法是利用化學(xué)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(fù)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(fù)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。