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本文研究了以钛酸铋钠-钛酸钡(简称NBBT)压电陶瓷作为功能体,以聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体的无铅压电复合材料。 采用固相反应法和水热法制备了NBBT粉体。实验结果表明:850℃保温3小时可以得到纯NBBT粉体,750℃和800℃时都会有少量的杂质生成。 在水热法制备NBBT粉体中,NaOH浓度对粉体的相组成和颗粒形貌都有重要的影响。NaOH浓度较低时会有杂质Bi2Ti2O7生成,随着NaOH浓度的升高,杂质减少,NaOH浓度为10mol/L时生成纯的NBBT。随着NaOH浓度的升高,NBBT粉体的粒度分布变窄,中位粒径变小。水热法制备NBBT粉体的反应温度不低于160℃。粉体粒度分布随着反应温度的升高先变宽后变窄,180℃时中位粒径达到0.5μm。水热法制备NBBT粉体的反应时间不少于12小时,否则会有Bi12TiO20生成。随着反应时间的延长,粉体粒度分布逐渐变窄。 采用固化法和热压法工艺制备了0-3型NBBT/PVDF复合材料。实验结果表明,热压工艺可以提高复合材料的压电常数和介电常数,降低介电损耗。研究了NBBT质量百分比、热压温度和热压压力对复合材料的性能的影响。实验结果表明:随着NBBT质量百分比的增加,复合材料的压电常数增加,介电损耗减小,介电常数先变大后变小,在质量百分比为80%时达到最大值。随着热压温度的升高,压电复合材料的压电常数逐渐增大,介电损耗基本不变,介电常数变小。随着热压压力的增加,压电常数增大,介电损耗先减小,后增大,介电常数先增大后减小。以水热法制得的NBBT粉体与PVDF混合制备的压电复合材料的压电常数较高,但介电损耗较大。