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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656197/
• 关键词: 複合材料; 繊維強化; 圧電材料; PZT; アルミナ; 圧電異方性; 捩れバイモルフ; スクリーン印刷

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。

Last year, the PZT thick film was strengthened by sintering at 1250 ℃.| d_-d_<32>= 20 pn/V in-plane voltage anisotropy (d =-(85 ± 5) pm/V, d =-(105 ± 5) pm/V) Short book-like test specimen with a negative diagonal layer "transition" in one direction (Length = 30 mm, Width = 4 mm, Thickness = 300 μ m) Voltage V_= 10 V Near 150 kHz Sharp Resonance Forum, Vols. 475 - 479 (2005) 2083 - 2088). The appropriateness of the results was investigated using chemical, electrical, inductive, and electro-mechanical bonding coefficients.<31>|<31><32><p-p>A side, a side, a PZT powder is the precursor of PZT powder.(Metal-Oxide Decomposition) Solution,(Cerama-Bind ^644; AREMCO Corporation) is trying to find the wrong solution to the problem. PI substrate firing thick film to ensure good adhesion to the surface of the film, the particles dispersed in the acid solution (Arakawa Chemical Co., Ltd.) to fill the inner electrode layer with Ni powder, try to grasp the problem of seed.<TM><TM>In particular, the solidification of the void, the inevitable reduction of the electrical conductivity, the void ratio, the three-dimensional connectivity of the void, the difference in the physical properties