壓電陶瓷／聚合物基新型阻尼復(fù)合材料的研究進(jìn)展

1、壓電陶瓷聚合物基新型阻尼復(fù)合材料的研究進(jìn)展壓電陶瓷/聚合物基新型阻尼復(fù)合材料的研究進(jìn)展/何慧敏等?41?壓電陶瓷/聚合物基新型阻尼復(fù)合材料的研究進(jìn)展何慧敏,王雁冰,沈強(qiáng),黃志雄,張聯(lián)盟(武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢430070)摘要壓電陶瓷/聚合物基復(fù)合材料兼具了聚合物和壓電陶瓷兩相的優(yōu)點(diǎn),是新型的智能阻尼材料.敘述了壓電陶瓷/聚合物基復(fù)合材料的阻尼性能表征,阻尼原理以及影響阻尼性能的主要因素,并展望了研究前景.指出從壓電阻尼材料的基礎(chǔ)理論,制備工藝和性能表征,結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系上尋找突破,可以獲得可控的高阻尼壓電復(fù)合材料.關(guān)鍵詞壓電陶瓷聚合物阻尼材料researchprogre

2、ssinpiezoelectricceramic/polymeradvanceddampingmaterialshehuimin,wangyanbing,shenqiang,huangzhixiong,zhanglianmeng(statekeylabofadvancedtechnologyformaterialssynthesisandprocessing,wuhanuniversityoftechnology,wuhan430070)abstractpiezoelectricceramic/polymercompositesshowthepropertiesofthepolymerandt

3、hepiezoelectricfunctionalceramics.piezoelectricceramic/polymercompositesaretheadvancedsmartdampingmaterials.thecharacterizations,principlesandthemainaffectingfactorsofdampingperformanceofthecompositesarereviewed.theresearchdevelopmentofpiezoelectricceramic/polymercompositesisprospected.itspointedout

4、ifinnovationwillbecarriedoutfromtheaspectsofbasictheory,preparationtechniques,performancecharacterizationandrelationshipofstructureandproperties,thecontrollablehighdampingpiezoelectriccompositescanbedeveloped,keywordspiezoelectricceramic,polymer,dampingmaterials現(xiàn)今,機(jī)械設(shè)備正向高速,高效,自動(dòng)化方向發(fā)展,但機(jī)械儀器工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)嚴(yán)

5、重破壞設(shè)備的精確度,可靠性和穩(wěn)定性,產(chǎn)生的噪音也危害了人們的身心健康.在此需求上,減振降噪材料應(yīng)運(yùn)而生.阻尼材料是一種能吸收振動(dòng)機(jī)械能,聲能并能將它們轉(zhuǎn)化為熱能,電能,磁能或其他形式能量而消耗掉的一種功能材料,可應(yīng)用于減振,吸聲器件.阻尼材料呵分為金屬類阻尼材料,粘彈性阻尼材料,智能型復(fù)合阻尼材料等l】.由于智能型復(fù)合阻尼材料可通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)材料的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)性能的可控_3,能夠滿足不同領(lǐng)域的要求,近幾年發(fā)展迅速.智能型復(fù)合阻尼材料的基體主要有聚合物材料和金屬材料兩種.其中,聚合物材料的減振效果較好,研制工藝比較成熟,因此應(yīng)用最為廣泛.但其阻尼性能隨環(huán)境溫度,振動(dòng)頻率等外部因素變化較大,阻尼性能的穩(wěn)

6、定性難以控制.要提高聚合物阻尼性能的穩(wěn)定性,添加其他功能材料是一種有效的途徑_4.壓電功能材料可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化,其壓電效應(yīng)隨環(huán)境溫度,振動(dòng)頻率等變化不大,加到聚合物材料中可以有效提高穩(wěn)定性,也為能量消耗提供新的途徑,可以大大提高復(fù)合材料的阻尼性能.因此,聚合物/壓電陶瓷復(fù)合材料的制備,結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系以及其阻尼機(jī)理的研究成為了智能型復(fù)合阻尼材料的研究熱點(diǎn).壓電陶瓷/聚合物智能型復(fù)合阻尼材料首先由forwarde和edwards等_6提出,他們根據(jù)”壓電分流”理論,認(rèn)為將壓電材料加入到阻尼材料中,可以使一些能量分流,有利于能量的消散,壓電材料可以成為有效的結(jié)構(gòu)阻尼材料.隨后,davi

7、s等_7使用應(yīng)力一應(yīng)變模型預(yù)測(cè)了壓電體在復(fù)合體系中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)阻尼的分流原理,其研究證明了對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行合適的放置可以使得阻尼性能提高.wang等_8叫._通過(guò)可調(diào)的聚合物導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)有效地控制復(fù)合體系的能量和材料的振動(dòng),提高了阻尼性能.目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)壓電陶瓷/聚合物智能阻尼復(fù)合材料進(jìn)行了廣泛的研究,為研制新型減振復(fù)合材料進(jìn)行了有益的探索.1壓電陶瓷/聚合物阻尼復(fù)合材料的阻尼性能表征通常稱阻尼材料內(nèi)部消耗振動(dòng)能量的能力為阻尼性能_l.然而,目前還沒(méi)有統(tǒng)一的方式來(lái)衡量材料的阻尼性能.為了進(jìn)一步量化材料的阻尼性能,人們一般選用相位角正切值(tan8),品質(zhì)因子的倒數(shù)(q-),對(duì)數(shù)衰減率(),阻尼比()

8、,吸聲系數(shù)(a)等_】.7來(lái)對(duì)其進(jìn)行表征,各個(gè)表征參量的含義,數(shù)學(xué)表達(dá)式,特點(diǎn)及測(cè)試方法如表1所示.*十一五總裝備預(yù)先研究資助項(xiàng)目(51312040404)何慧敏:女,1982年生,碩士研究生,主要從事功能阻尼復(fù)合材料制備與性能研究e-mail:hehuimin張聯(lián)盟:通訊作者,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:梯度材料及復(fù)合材料新技術(shù).42.材料導(dǎo)報(bào)2008年1月第22卷第1期工程上,用阻尼比表征材料(包括金屬,非金屬,高分子材料)的阻尼性能;品質(zhì)因子的倒數(shù)(q)表示陶瓷的內(nèi)耗;吸聲系數(shù)“表示吸聲和隔音材料對(duì)聲波的吸收能力.研究高聚物阻尼性能的實(shí)驗(yàn)方法有4種:自由振動(dòng),受迫振動(dòng),受追振動(dòng)非共振(動(dòng)

9、態(tài)力學(xué)分析和粘彈譜儀)和聲波傳播,其中動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(dma,dynamicmechanicalanalysis)最為常用.dma能直接給出阻尼材料的e,tan8與溫度的關(guān)系曲線.根據(jù)dma測(cè)試,表征阻尼性能有2種方法ll:一是用tan8一t曲線下的面積(ta)表示;二是用,_t曲線下的面積(la)來(lái)表示.ta與ia直接決定了阻尼材料的阻尼性能,ta或la越大,阻尼能力越強(qiáng).阻尼性能通常從內(nèi)耗峰的高度(tan8值的大小)和有效阻尼溫度區(qū)域(tan3>0.3的溫度范圍)的寬度來(lái)加以評(píng)價(jià).不同組成的阻尼材料,其tan8和有效阻尼溫度區(qū)域是不同的,這主要由其結(jié)構(gòu)和阻尼機(jī)理決定.通常tan8值越大

10、,有效阻尼溫度區(qū)域越寬,材料的阻尼能力越高,一般要求有效阻尼溫度區(qū)域?yàn)?080ce17,18.2壓電陶瓷/聚合物智能阻尼復(fù)合材料的阻尼機(jī)理2.1聚合物的阻尼機(jī)理聚合物基體是壓電陶瓷聚合物新型阻尼復(fù)合材料消耗振動(dòng)能的主要載體.由于聚合物阻尼材料兼具了粘性液體在流動(dòng)狀態(tài)下?lián)p耗能量以及彈性固體材料貯存能量的特性,因此對(duì)其阻尼機(jī)理有比較公認(rèn)的解釋il:當(dāng)聚合物處于剛性的玻璃態(tài)時(shí),高分子鏈段的自由運(yùn)動(dòng)是基本凍結(jié)的,形變主要是由聚合物中的鍵長(zhǎng)和鍵角的變化而引起,彈性模量高,不能耗散機(jī)械能,只能將機(jī)械能作為位能貯存起來(lái);當(dāng)其處于粘流態(tài)時(shí),鏈段的運(yùn)動(dòng)是協(xié)同運(yùn)動(dòng),只能耗散能量,不能存儲(chǔ)機(jī)械能;介于這兩者之間的是

11、玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū),當(dāng)聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度()附近,聚合物鏈段由完全凍結(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài),分子鏈段之間發(fā)生相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生內(nèi)摩擦,將外場(chǎng)作用的機(jī)械能或聲能部分地轉(zhuǎn)變成熱能散逸,從而達(dá)到減振降噪的效果.目前,關(guān)于聚合物阻尼材料的阻尼機(jī)理研究有新的進(jìn)展,對(duì)聚合物材料中各個(gè)分子基團(tuán)及基團(tuán)在聚合物鏈上所處的位置對(duì)阻尼的貢獻(xiàn)都給出了定量的概念,為新型阻尼復(fù)合材料的研制工作上升到分子設(shè)計(jì)水平奠定了基礎(chǔ).2.2壓電陶瓷/聚合物基智能阻尼復(fù)合材料的阻尼機(jī)理壓電陶瓷/聚合物基新型阻尼復(fù)合材料的阻尼性能綜合了多種能量消耗機(jī)制,是各個(gè)組分相互作用引起能量轉(zhuǎn)換的共同效果,其阻尼機(jī)理十分復(fù)雜,稱為”壓電阻尼”機(jī)理l_2,主要

12、包括:基體高分子材料的粘彈性行為產(chǎn)生的力學(xué)損耗作用將振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能;基體材料與填充粒子的摩擦和填充粒子間的相互摩擦消耗一部分振動(dòng)能;壓電陶瓷粒子將振動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能,然后電能在一定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)換為焦耳熱消耗掉,實(shí)現(xiàn)機(jī)械能一電能一熱能的轉(zhuǎn)變,消耗一部分能量;材料的介電損耗消耗一部分能量.因此,加入壓電陶瓷可以有效地提高復(fù)合體系的阻尼性能.目前,對(duì)于復(fù)合阻尼體系中聚合物基體的能耗效應(yīng)有相應(yīng)的測(cè)試方法,但由于壓電粒子加入帶來(lái)的能耗效應(yīng)的測(cè)試方法尚無(wú)相關(guān)報(bào)導(dǎo),壓電粒子在復(fù)合體系的阻尼機(jī)理還有待研究.3壓電陶瓷/聚合物阻尼復(fù)合材料阻尼性能的影響因素壓電陶瓷聚合物阻尼復(fù)合材料是一個(gè)復(fù)合體系,根據(jù)其阻尼

13、機(jī)理,復(fù)合體系的阻尼性能受到多種因素的影響,其中聚合物基體,壓電陶瓷,導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)是耗能的主要載體,因此,以下就這3個(gè)影響因素進(jìn)行論述.壓電陶瓷/聚合物基新型阻尼復(fù)合材料的研究進(jìn)展/何慧敏等?43?3.1聚合物基體的影響(1)聚合物基體交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響聚合物基體的粘彈性行為是復(fù)合材料消耗能量的主要方式之一,選用具有高阻尼性能的聚合物有利于提高復(fù)合體系的阻尼性能,可通過(guò)改變聚合物的交聯(lián)密度和形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)改善聚合物的阻尼性能.陳嘩等研究了puba互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的阻尼性能與pu交聯(lián)密度的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了低交聯(lián)密度的puba互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)具有高阻尼性能.因此,選擇合適的交聯(lián)密度有利于聚合物阻尼性能的改善.如果

14、聚合物基體是多種高分子材料的復(fù)合體系,其形態(tài)結(jié)構(gòu)由組分之日j的相容性決定.組分之間相容性的提高有利于在復(fù)合體系中形成互穿網(wǎng)絡(luò),使得分子鏈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)摩擦增加,消耗能量增加,從而達(dá)到改善阻尼性能的效果2.晏欣等研究r一系列叮形成互穿網(wǎng)絡(luò)的聚合物體系,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),pmmapba和p(mmaco-pma)/pba互穿網(wǎng)絡(luò)比單一的聚合物體系具有較好的高溫阻尼性能.(2)聚合物基體類型的影響聚合物基體按其熱行為可分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂兩類.聚合物基體不同,阻尼性能不同,加入壓電陶瓷對(duì)其阻尼性能的影響也不同.marra_2在熱塑性樹脂pvdf和熱固性樹脂環(huán)氧樹脂中分別加入ca改性的壓電陶瓷pt,結(jié)果

15、證明,當(dāng)capt含量為52時(shí),pvdf的存儲(chǔ)模量e從l_5gpa上升到10gpa,損耗模量從50mpa上升到450mpa,tan3提高了1倍多;相同ca-pt含量下,環(huán)氧樹脂的e從4gpat升到16gpa,損耗模量從20mpa上升到280mpa,tan3提高了3倍多.一般地,橡膠,聚氯乙烯等熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度()比較低,與熱固性樹脂相比在較低溫度下就可具有良好的阻尼性能.鑒于熱塑性樹脂的這一特點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)外都著力于熱塑性基體的壓電復(fù)合阻尼材料的研究l2.而熱固性樹脂具有剛性大,硬度高,耐溫高,不易燃,制品尺寸穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),可作為結(jié)構(gòu)材料使用.因此,以熱固性樹脂為基體,制備高阻尼性能的

16、壓電復(fù)合阻尼材料有著更加廣闊的應(yīng)用空間,也越來(lái)越為人們所重視.3.2壓電陶瓷的影響壓電陶瓷在阻尼復(fù)合體系中的作用相當(dāng)于能量轉(zhuǎn)換器,復(fù)合體系的壓電性能決定其能量轉(zhuǎn)化效率,壓電性能越高,轉(zhuǎn)化效率越高,越有利于阻尼性能的提高.復(fù)合體系的壓電性能與壓電陶瓷的性質(zhì),極化條件,含量和顆粒度等有關(guān).sumita等3o,31分別在pvdf中加入pzt和plzt兩種壓電陶瓷,研究發(fā)現(xiàn),由于壓電陶瓷pizt的機(jī)電耦合系數(shù)大于pzt,相同條件下,pvdf/cb/plzt體系的阻尼減振性能優(yōu)于pvdf/cb/pzt體系.因此,使用高壓電性能的壓電陶瓷可使復(fù)合體系具有較高的壓電性能,能量轉(zhuǎn)化率更高,更有利于復(fù)合體系的阻

17、尼性能提高.成國(guó)祥等3研究了pzt/環(huán)氧樹脂復(fù)合膜吸聲系數(shù)a與極化電壓的關(guān)系.研究結(jié)果表明,極化電壓越高,復(fù)合體系的壓電性能越好,a越高.因此,合適的極化條件同樣有利于提高復(fù)合體系的阻尼性能.壓電陶瓷的含量,顆粒度也是影響阻尼性能的重要因素.梁瑞林等a8,84研究了pzt/氯化丁基橡膠復(fù)合體系tan占隨pzt含量,顆粒度的變化.研究發(fā)現(xiàn),tan3與pzt含量的變化曲線與拋物線相類似,當(dāng)pzt為0.72108(wt)時(shí),tan3最大(1.3);pzt顆粒度為13m時(shí),提高阻尼性能作用最好.因此,加入適當(dāng)含量,顆粒度的壓電陶瓷才能提高阻尼性能.壓電陶瓷加入的形態(tài)對(duì)復(fù)合體系的阻尼性能也有影響.壓電陶

18、瓷加入的形態(tài)有顆粒,纖維,薄片,與聚合物復(fù)合形成0-3,1-3和22型的復(fù)合體系.研究發(fā)現(xiàn)口1-3和22型的復(fù)合體系與0-3型相比較具有更高的壓電性能,根據(jù)壓電阻尼機(jī)理,復(fù)合體系振動(dòng)能轉(zhuǎn)化電能的效應(yīng)更顯著,但是,關(guān)于不同陶瓷形態(tài)對(duì)復(fù)合體系阻尼性能的影響研究目前還未見報(bào)道.3.3導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的影響由壓電復(fù)合阻尼材料的阻尼機(jī)制可知,一部分能量的消耗是電能在一定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)換為熱能消耗而引起的.具有匹配導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合體系有利于提高材料的阻尼性能.hagood等3研究_r減振能力與電阻或rlc響應(yīng)回路的關(guān)系,結(jié)果表明,一定的匹配電阻或rlc同路是壓電減振材料具有優(yōu)異減振能力的先決條件.uchino等40

19、的研究也發(fā)現(xiàn):振動(dòng)衰減最快的阻抗匹配條件為r一1/c,為衰減振動(dòng)頻率,c為壓電陶瓷的電容.復(fù)合體系的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)既可以是高分子材料的內(nèi)部電阻,也可以是外加的導(dǎo)電相材料.蔡俊等41研究,pztpvc,pzt/pvc/cb體系的吸聲性能.研究發(fā)現(xiàn),在200hz附近,pzt/pvc體系a為0.26,加入4的碳黑后,a提高為0.38.說(shuō)明了導(dǎo)電相的加入可以改善復(fù)合體系的阻尼能力.加入導(dǎo)電相是為了改善復(fù)合體系的導(dǎo)電能力,而壓電阻尼材料是電絕緣材料,因此,加入導(dǎo)電相后應(yīng)保證體系的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)貫穿于聚合物中,但又不能與材料的表面相連使復(fù)合體系成為導(dǎo)電材料.這樣可以使壓電陶瓷相互連接起來(lái),將電能順利地在復(fù)合材料中傳導(dǎo)

20、,在傳導(dǎo)過(guò)程中轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉.影響復(fù)合體系導(dǎo)電能力的因素有:導(dǎo)電相的種類,形態(tài),含量等.(1)導(dǎo)電相種類的影響通常加入高分子材料中的導(dǎo)電材料有:碳黑,石墨,金屬粉末,導(dǎo)電性氧化物,碳纖維和導(dǎo)電高分子.加入導(dǎo)電相主要是使得導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)具有匹配的電阻,由于不同種類的導(dǎo)電材料其導(dǎo)電機(jī)理不同,與高分子材料的相容性也不同,因此導(dǎo)電相導(dǎo)電能力也不同.徐任信等42,43把石墨,聚苯胺加入到pzt/pvdf復(fù)合體系中,研究發(fā)現(xiàn)聚苯胺比石墨與pzt/pvdf具有更好的相容性,更有利于復(fù)合體系電能的傳導(dǎo).(2)導(dǎo)電相含量的影響導(dǎo)電相的加入在將復(fù)合體系中壓電陶瓷連接的同時(shí)要保證復(fù)合體系不能連通成導(dǎo)體.因此,控制其加入

21、含量是十分重要的.當(dāng)導(dǎo)電相到達(dá)某一含量(稱為滲流域值),復(fù)合體系的電阻會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)數(shù)量級(jí)的變化時(shí),該含量為加入導(dǎo)電相的臨界含量,此時(shí)復(fù)合體系有匹配的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),阻尼性能最大.horim等0研究了pzt/碳黑/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的機(jī)械性能,阻尼性能.研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)pzt/環(huán)氧樹脂(質(zhì)量比70/30)中碳黑的含量為0.5o.6(wt)時(shí),電導(dǎo)率產(chǎn)生了45個(gè)數(shù)量級(jí)的變化.炭黑的臨界含量是0.51wt,復(fù)合體系的tan3最大(o.078).晏雄等446l研究了氯化聚乙烯(cpe)/鈦酸鋇(patio.)/炭纖維(vgcf)體系,結(jié)果表明,vca2f含量高于1o樣品的?44?材料導(dǎo)報(bào)2008年1月第22卷第l期

22、導(dǎo)電率(1os/cm)比含量低于lo樣品的導(dǎo)電率(10_.s/cm)高3個(gè)數(shù)量級(jí),得出導(dǎo)電相vgcf的臨界含量是1o.sumitae研究氯化聚乙烯(cpe)鈦酸鋇(batio.)炭纖維(vgcf)復(fù)合減振材料,當(dāng)體積分?jǐn)?shù)含量比為40/52/8時(shí),體系的導(dǎo)電率產(chǎn)生23個(gè)數(shù)量級(jí)的變化,其有效阻尼溫域最寬,室溫下tan占達(dá)到最大值,從0.11上升到0.27.距今為止,人們主要關(guān)注的是導(dǎo)電相含量對(duì)材料阻尼性能的影響,而導(dǎo)電相的形態(tài)(顆粒纖維),顆粒度和性質(zhì)(無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料/高分子導(dǎo)電材料)等因素對(duì)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的影響還鮮見報(bào)道.4結(jié)束語(yǔ)綜上所述,壓電陶瓷/聚合物阻尼復(fù)合材料從開發(fā)到發(fā)展只有十多年的時(shí)間,理論上

23、還處于研究階段,還沒(méi)有普及應(yīng)用.與傳統(tǒng)的阻尼材料相比較,壓電阻尼材料的發(fā)展還相當(dāng)年輕.早期研究中,壓電復(fù)合體系主要以03型為主,以熱塑性樹脂為基體并加入碳黑導(dǎo)電相,集中研究了陶瓷含量和種類,導(dǎo)電相的含量與阻尼性能的關(guān)系.研究發(fā)展過(guò)程中,壓電陶瓷/聚合物阻尼復(fù)合材料的研究還存在以下不足:(1)對(duì)于壓電阻尼材料的基礎(chǔ)理論研究還比較薄弱,我們一般只能了解到復(fù)合體系的綜合阻尼性能,對(duì)各個(gè)部分耗能的評(píng)價(jià)還缺乏衡量表征方式,這給復(fù)合體系的可控性設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難.尤其是從微觀上說(shuō)明壓電效應(yīng)在壓電阻尼復(fù)合材料中所起的作用,壓電阻尼效應(yīng)起作用的條件,在總能耗中的比例,都還沒(méi)有定量的表征和解釋.此外,

24、研究各組分之間參數(shù)的匹配性,如壓電陶瓷的導(dǎo)電性能參數(shù),壓電與介電性能參數(shù)與聚合物基體,導(dǎo)電粒子的匹配性,在外力作用下電荷的傳遞與轉(zhuǎn)移方式,這些對(duì)解釋壓電阻尼機(jī)理有所幫助.(2)制備高壓電性能的1-3,2-2型壓電復(fù)合材料的工藝已經(jīng)比較成熟,而且從阻尼機(jī)理上考慮該體系能量轉(zhuǎn)化效率更高,可成為高阻尼的材料,但1-3和22型復(fù)合體系的阻尼性能研究進(jìn)展緩慢.(3)從應(yīng)用角度看,現(xiàn)有的阻尼基體材料中,熱固性樹脂材料因具有良好的剛性和力學(xué)強(qiáng)度可作為結(jié)構(gòu)材料,而共聚物是具有高阻尼性能的基體材料,以熱固性樹脂和共聚物為基體材料的壓電阻尼復(fù)合體系是具有巨大應(yīng)用前景的,但是關(guān)于壓電陶瓷改善熱固性樹脂和共聚物阻尼性

25、能的研究還不夠深入.總之,從壓電阻尼復(fù)合材料的發(fā)展歷程看,在壓電阻尼材料的基礎(chǔ)理論,制備工藝和性能表征,結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系上尋找突破,可以獲得可控的高阻尼壓電復(fù)合材料.參考文獻(xiàn)1chungddi.review:materialsforvibrationdamping.jmatersci,2001,36(24):57332manojnr,ratnaddalviv.interpenetratingpolymernetworksbasedonearboxylatednitrilerubberandpoly(alkylmethaerylate)s.polymengsei,2002,42(8):17483h

26、urlebauss,gauli.smartstructuredynamics.meehanicalsystemsandsignalprocessing,2006,20(2):2554陳兵勇,等.寬溫域高阻尼橡膠材料的研究進(jìn)展.世界橡膠工業(yè),2004,31(11):335forwardrelectronicdampingofvibrationsinopticalstructures.japploptics,1979,18:6906edwardsrh,miyakawarh.largestructuredampingtaskreport.hughesaircraftco.reportno.4132.

27、22/1408,19807davisc.lesieutregamodalstrainenergyapproachtothepredictionofresistivelyshuntedpiezoceramicdamping.jsoundandvibration,1995,184(1):1298wangk,i.aiy,yuw.structuralvibrationcontrolviapiezoelectricmaterialswithrealtimesemi-activeelectricalnetworks.adaptivestructuresandcompositematerials,1994,

28、45:2199feino,gaullontheapplicationofshuntedpiezoelectricmaterialtoenhancestructuraldampingofaplate.jintelligentmaterialsystemsandstructures,2004,15:73710feino,gaul1.anadaptiveshuntedpiezoapproachtoreducestructuralvibrations.proceedingssmartstructures,2004,5386:393l1劉維鎬,等.高阻尼aa6061/sicp/石墨復(fù)合材料的制備與性能.

29、輕合金加工技術(shù),2000,28(9):3812韓兆芳.氯化丁基橡膠基壓電阻尼復(fù)合材料的研究:碩士論文.西安:西安電子科技大學(xué),2005.113過(guò)梅麗.高聚物與復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.7914周洪.高分子微粒吸聲材料的制備,吸聲特性及計(jì)算機(jī)仿真研究:碩士論文.四川:四川大學(xué),2004l5高玲,尚福亮.吸聲材料的研究與應(yīng)用.化工時(shí)刊,2007,21(2):6316涂春潮,周文英,米志安.橡膠阻尼材料的研究進(jìn)展.合成橡膠工業(yè),2006,29(5):38817yaksadvancesininterpenetratingpolymernetworks.pa:techno

30、miepublishingcompanylancaster,1994,4:2118楊亦權(quán),杜淼,鄭強(qiáng).新型高聚物阻尼材料研究進(jìn)展.功能材料,2002,33(3):23419黃志雄,石敏先,等.環(huán)氧樹脂基阻尼復(fù)合材料研究進(jìn)展.粘結(jié),2007,28(1):472oasmatulur,clausro,mechamjbimprovingthedampingpropertiesofcompositesusingferroelectricinclusions.jintelligentmaterialsystemsandstructures,2005,16(5):46321yujy,kanekoh,sumi

31、tamelectricalanddynamicmechanicalbehaviorofbatio3/vgcf/ldpecomposite.compinterf,2001,7:41122masaosumita,hironorigohda.newdampingmaterialscomposedofpiezoelectricandelectro-conductive,particle-filledpolymercomposites:effectoftheeleetromeehaniealcouplingfactor.diemakromolekularechemie,rapidcommunicatio

32、ns,1991,12(12):65723陳曄,等.聚氨酯苯并嚼嗪互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的阻尼性能.上海交通大學(xué),2002,36(10):150624鐘以誠(chéng),周俐珍.ps/pnba/ss三元互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)復(fù)合乳膠涂料的研究.湘潭大學(xué)自然科學(xué),1992,14(4):10325趙秋光,張寶真,鄭淑貞,等.共聚網(wǎng)絡(luò)增容方法的研究.高分子材料科學(xué)與工程,1991,5:11226賈銘椿,沈聯(lián)芳,等.聚環(huán)氧氯丙烷氨酯阻尼材料的阻尼性能研究.高分子,1993,4:49427晏欣,姚樹人,等.pmma/pba乳膠ipn阻尼材料的研究.高分子材料科學(xué)與工程,1994,3:74(下轉(zhuǎn)第52頁(yè))?52?材料導(dǎo)報(bào)2008年1月

33、第22卷第1期19bakerrtk,barberma,harrisps,eta1.nucleationand材料,2001,15(3):23growthofcarbondepositionfromnickelcatalyzeddecompo一28varadanvv,ror,varadanvkmeasurementoftheesitionofacetylene.jcatalysis,1972,26(1):51lectromagneticpropertiesofchiralcompositematerialsinthe2ochenxq,kusunokim,motojimas.three-dimen

34、sionalva一8-40ghzrange.radioscience,1994,29(1):9porgrowthmechanismofcarbonmicrocoils.jmaterres,29guerinf,varadanvk,varadanvv.microwaveactivity1999,14(11):4329ofceramicchiralcomposites.jwave-materialinteraction,21chenxq,yangsm,motojimasmorphologyandgrowth1992,7(4):279roode1sofcircu1arandflatcarboncoil

35、sobtainedbythecata一30陳仁松,何俊發(fā).螺旋形納米碳纖維的電磁波吸收特性分lyticpyrolysisofacetylene.materlett,2002,57:48析.上海航天,2006,2:4222蘇革,杜金紅,范月英,等.用不同催化劑制備納米炭纖維的31shenzm,gem,zhaodl.themicrowaveabsorbingprop一生長(zhǎng)機(jī)理.材料研究,2001,15(6):623ertiesofcarbonmicrocoils.newcarbonmaterials,2005,2023motojimas.kagiyas,1wanagaih.vapour-phase

36、fomation(4):289ofmicro-coiledcarbonfibersusingnicatalystandph3im一32varadanvv,lakhtakiaa,varadanvk.equivalentdipolepurity.materscieng,1995,b34:47momentsofhelicalarrangementsofsmall,isotropic,point一24motojimas,asakuras,hiratam,eta1.effectofmetalimpolarizablescatters:applicationtochiralpolymerdesign.jp

37、uritiesonthegrowthofmicro-coiledcarbonfibersbypyapplphys,1988,63(2):280rolysisofacety1ene.materscieng,1995,b34:l933趙東林,沈曾民.螺旋形手征碳纖維的微波介電特性.無(wú)機(jī)25motojimas,yangsm,chenxq,eta1.preparationand材料,2003,18(5):1057dr()pertiesofticmicro_coiledandmicro-tubesbythevapor34崔作林.二十一世紀(jì)輕質(zhì),寬頻,高效微波吸收劑導(dǎo)電phasetitanizingofc

38、arbonmicro_coi1s.jmatersci,1999,34:螺旋手征吸收劑.2020年前雷達(dá)吸波材料技術(shù)發(fā)展研討5989會(huì),199926chenxq,motojimasthegrowthpatternsandmorpholo一35motojimas,hoshiyas,hishikaway.electromagneticgiesofcarbonmicr.coilsproducedbychemica1vapordepowaveabsorptionpropertiesofcarbonmicrocoils/pmmasitiorlcarbon,1999,37:1817compositebead

39、sinwbands.carbon,2003,41:265327陳秀琴.cvd法制備微旋管狀炭纖維的微觀形貌.新型炭(責(zé)任編輯林芳),p,p,p,p,p,p,p,p,p,p,p,p,p,p(上接第44頁(yè))28marrasp,rameshkt,douglasas.themechanicalpropertiesoflead-titanate/polymer0-3composites.compscjtechn,1999,59:216329韓兆芳,等.氯化丁基橡膠基壓電阻尼復(fù)合材料的研究.壓電與聲光,2006,28(4):46130asais.nakashimam.sumatam_dampingprop

40、ertiesofpiezoelectricandelectricalconductiveparticlesfilledcornposites.jmaterscisocjpn,1997,34(5):24431sumitam,tokushima,tadao.piezoelectricdispersiontypeorganicdampingcomposite.us,6002196.199932成國(guó)祥,沈鋒,盧濤,等.鋯鈦酸鉛高分子復(fù)合膜的吸聲特性.高分子材料科學(xué)與工程,1999,15(3):13333梁瑞林,高超,等.壓電陶瓷廢料對(duì)氯化丁基橡膠阻尼減振材料的影響.再生資源研究,2004,4:2334梁瑞林,常樂(lè),等.壓電復(fù)合阻尼