金属コアを持つPZT圧電ファイバの作成、及びスマートボードへの利用

金属芯 PZT 压电纤维的研制及其在智能板中的应用

基本信息

项目摘要

近年、センサとアクチュエータ、構造体を一つにしたスマートストラクチャーの研究開発は構造材料の最終形態として産業界からも注目を浴びている。中でも圧電材料をファイバ状にして複合材料に埋め込む研究は米国MITを中心として国内外で行われおり、その後ヘリコプターのローラーブレードやテニスラケットの振動抑制等に利用されている。しかしこのようなセラミックファイバの問題として、櫛歯電極が必要あり、また埋めこんだ圧電ファイバの表層部分しかアクチュエータに利用できないため効率が悪いなども問題をかかえていた。本研究ではこの様な問題に対して、押し出し成形法や水熱合成法により金属ワイヤ上にPZTセラミックスをコーティングすることにより、電極を形成すること無く圧電材料の全ての部分をアクチュエータやセンサに利用することができる圧電ファイバを作製した。また作製したPZTファイバをCFRP複合材料に埋め込みセンサ機能、アクチュエータ機能を有するスマートボードを開発した。内部に金属コアを持ち、導電性の高いCFRP複合材料に埋め込むことにより、電極を形成せず、埋め込まれたすべての部分が有効に利用でき、それぞれのファイバを独立して駆動することの出来る新しいスマートボードの作製に成功した。今後、このデバイスは、建築物、自動車、船舶、航空機などの振動による疲労破壊防止、不安定振動防止乗り心地向上、損傷個所診断を行い構造体の信頼性の向上などの分野へ利用が可能である。
In recent years, the development of structural materials has attracted the attention of the industrial community. The research on dielectric materials in China has been carried out in the center of MIT at home and abroad, and the application of vibration suppression in the future has been studied. For example, if you want to use the electrode, you need to use the electrode. This study focuses on the problems of metal forming, hydrothermal synthesis, PZT electrode formation, and the use of piezoelectric materials. CPT-based composite materials have been developed to meet the needs of customers. The internal metal layer is separated, and the conductive CFRP composite material is successfully manufactured by forming an electrode layer and an electrode layer. In the future, the vibration of buildings, automobiles, ships, aircraft, etc., fatigue damage prevention, unstable vibration prevention, center upward, damage diagnosis, structural reliability upward, separation and utilization are possible.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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专利数量(0)
Property of Metal Core Pizoelectric Fibers
金属芯压电纤维的性能
Design of the metal-core piezoelectric fiber
  • DOI:
    10.1117/12.540644
  • 发表时间:
    2004-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hiroshi Sato;T. Sekiya;M. Nagamine
  • 通讯作者:
    Hiroshi Sato;T. Sekiya;M. Nagamine
金属細線をコアとする圧電ファイバに関する研究(第2報 押し出し成型法を用いた圧電ファイバの作製)
以细金属丝为芯的压电纤维研究(第2部分:挤压成型法制备压电纤维)
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    石坂 友自;佐藤 宏司;森島 圭祐
  • 通讯作者:
    森島 圭祐
心臓の拍動エネルギーを電気エネルギーに変換するバイオニック発電素子の開発
开发将心跳能量转化为电能的仿生发电元件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    石坂 友自;佐藤 宏司;森島 圭祐
  • 通讯作者:
    森島 圭祐

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