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合成橡胶工业
CHINA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY
2007 Vol.30 No.3 P.191-195

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丁腈橡胶/铌镁锆钛酸铅/碳纤维复合材料的介电性能和压电性能

刘力　 刘彦东　 曹建莉　 张立群　

摘　要：以丁腈橡胶(NBR)为基体,铌镁锆钛酸铅(PMN)粉体为分散相,碳纤维(CF)为导电填料,制备了压电复合材料,研究了复合材料的压电性能及介电性能.结果表明,80%以上PMN粒子的粒径为0.5～2.0 μm,填充密度约为6.6 g/cm3;当填充CF体积分数小于5%时,复合材料的击穿电压受填充CF用量的变化影响不大,当填充CF体积分数达到10%时,复合材料的击穿电压下降到未填充CF复合材料的1/3～1/2,填充CF最佳体积分数为5%;当填充PMN体积分数增至40%后,复合材料的纵向压电应变常数(d33)随PMN用量的增加而增大;适当地延长极化时间和增加极化电压有利于提高d33,最佳极化电压为7 kV/mm,最佳极化时间为25 min;复合材料的介电常数(ε)随填充PMN用量的增加而增大;当CF用量为0时,复合材料的ε与介电损耗(tanδ)的变化趋势相反;当填充CF体积分数为5%时,复合材料不但具有较高的ε,而且具有较高的tan δ.
关键词：丁腈橡胶;铌镁锆钛酸铅;碳纤维;压电复合材料;压电性能;介电性能
分类号：TQ333.7　文献标识码：B
文章编号：1000-1255(2007)03-0191-05

Dielectric and piezoelectric properties of acrylonitrile butadiene rubber/lead magnesio-niobate piezoelectric ceram/carbon fiber composites

Liu Li 　 Liu Yandong 　 Cao Jianli 　 Zhang Liqun　

基金项目：北京市自然科学基金资助项目(2052018).
作者简介：刘力(1970-),男,博士,教授,博士生导师.已发表论文40篇.
作者单位：刘力（北京化工大学,北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京,100029）　
　　　　　刘彦东（北京化工大学,北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京,100029）　
　　　　　曹建莉（北京化工大学,北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京,100029）　
　　　　　张立群（北京化工大学,北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京,100029;北京化工大学,纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室,北京,100029）　

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收稿日期：2006年2月23日

修稿日期：2007年1月9日

出版日期：2007年5月15日