بررسی ساخت و خواص کامپوزیت های PZT-PVDF به روش ریخته گری نواری

درطراحی مبدل ها برای کاربردهایی که هردو عملکرد محرک و سنسور را دارند، کامپوزیت های پیزوسرامیک-پلیمر نقش کلیدی را بازی می کنند. در این پژوهش، با استفاده از روش ریخته گری نواری کامپوزیت های PZT-PVDF با الگوی اتصال۳-۰ در کسرهای حجمی ۷/۰- ۱۵/۰PZT شکل داده شده و با دو سرعت خشک کردن خشک شدند. مشخصات نمونه ها بااستفاده از SEM، ۳۳dمتر و امپدانس آنالایزر مطالعه شد. با افزایش ویسکوزیته سوسپانسیون و استفاده از همزن مافوق صوت جهت پراکنده سازی ذرات PZT، کامپوزیتی بدون ته نشینی ذرات سرامیک به دست آمد. تصاویرSEM کامپوزیت خشک شده با سرعت زیاد، پراکندگی یکنواخت ذرات PZT در زمینه PVDF و برای کامپوزیت خشک شده با سرعت کم، جدایش بافترا نشان داد. اندازه گیری های ضریب بار پیزوالکتریک نشان دادکه افزایش درصد حجمی PZT و ایجاد جدایش بافت درون کامپوزیت هر دو منجر به افزایش مقدار ۳۳d کامپوزیت می شود و بیشینه مقدار آن در کامپوزیت دارای جدایش بافت با کسر حجمی سرامیک ۷/۰ بدست آمد . اندازه گیری های ظرفیت خازنی نیز نشان داد که با افزایش کسر حجمی PZT ثابت دی الکتریک نسبی این کامپوزیت ها افزایش می یابد. بهینه مقدار ضریب ولتاژ پیزوالکتریک (۳۳g) در کسر حجمی سرامیک حدود ۵۵/۰ و بیشینه مقدار ضریب شایستگی (۳۳FOM) در محدوده اندازه گیری شده درکسر حجمی سرامیک۷/۰ به دست آمد.