圧電セラミックスの繊維強化によるユニークな機能発現

通过压电陶瓷的纤维增强表现出独特的功能

基本信息

批准号：
18656197
负责人：
若島健司
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き、1250℃レベルの高温焼成により作製した一方向整列アルミナリボン強化PZT厚膜について、少なくとも|d_<32>-d_<31>|=20pn/V程度の面内圧電異方性(d_<31>=-(85±5)pm/V、d_<32>=-(105±5)pm/V)が発現すること、また、この一方向強化ラミナによる[+45°/-45°]反対称斜向積層"捩れ"バイモルフの短冊状供試体(長さ=30mm、幅=4mm、厚さ=300μm)は、印加電圧V_<p-p>=10Vで150kHz近傍に鋭い共振応答が現れることを再確認し、以前に考案した独自の解析モデル(Mater.Sci.Forum,Vols.475-479(2005)2083-2088)を用いて、弾性率、誘電率、電気機械結合係数を含む一連の結果の妥当性を検討した。一方、フレキシブルポリマー基板として選択した耐熱ポリイミド(PI)フィルムにおける500℃レベルでの低温焼成に関しては、PZT粉末とアルミナ粉末のバインダーとして各々の前駆体であるMOD(Metal-Oxide Decomposition)溶液、またはコロイダルシリカ水溶液(Cerama-Bind ^<TM>644;AREMCO社)を用いて試行錯誤的に様々な作製プロセスを検討し、また、PI基板と焼成厚膜との良好な密着性を確保するうえで極めて効果的であったPIフィルムの表面改質剤シリカ"ナノ"粒子分散ポリアミック酸溶液(コンポセラン^<TM>;荒川化学工業)を用い、Ni粉末を充填した内部電極層の作製を試み、種々の問題点を把握した。特に、バインダーの固化収縮により導入される空隙は、必然的に焼成体の弾性率や誘電率の低下をもたらすが、空隙率が同じでも、空隙の三次元的な連結性の違いによって、それらの物性値は異なることを明らかにした。

从去年开始，在单程路线对齐的铝菌ribbon增强PZT织物的厚膜中产生了平板内压电各向异性（d_ <31> = - （85±5）pm/v，d_ <32> = - （105±5）pm/v） |d_<32>-d_<31>|=20pn/V, d_<32>=-(105±5)pm/V), and in addition, the anti-symmetric oblique layering "twist" by this one-way reinforced lamina is We reaffirmed that the morph strip-shaped specimen (length = 30 mm, width = 4 mm, thickness = 300 μm) exhibited a sharp resonant response near 150 kHz在应用电压v_ <p-p> = 10 V处，并检查了一系列结果的有效性，包括弹性模量，电介质常数和机电耦合系数，使用先前设计的独特分析模型（Mater。Sci。Forim，第475-479（2005）（2005）（2005年）2083-20883-2088）。 On the other hand, regarding the low-temperature calcination of the heat-resistant polyimide (PI) film selected as the flexible polymer substrate at a level of 500°C, various fabrication processes were studied using MOD (Metal-Oxide Decomposition) solutions, which are each of the binders of PZT powder and alumina powder, or aqueous colloidal silica (Cerama-Bind ^<TM>644; AREMCO),并尝试使用二氧化硅“ Nano”颗粒散热的聚酰胺酸溶液（Composelan^<TM>; Arakawa Chemical Industries）制造内部电极层，该层在确保PI底物与发射较厚的膜和各种问题之间非常有效。特别是，发现通过凝固和收缩粘合剂引入的空隙必然会减少钙化体的弹性模量和介电常数，但是即使孔隙率相同，它们的物理特性也会因空隙的三维连接性的差异而差异。