新型压电导电阻尼材料的性能研究

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振动和噪声问题普遍存在于工业、交通运输业、航空航天等领域,如何抑制振动和消除噪声是目前亟待解决的问题。阻尼材料已经广泛应用于交通工具、建筑、精密仪器和军事设备等诸多领域的减振降噪。传统的阻尼材料主要基于聚合物基体的粘弹性,存在玻璃化转变区较窄、对温度和频率依赖性强等缺点,并且通常不能用作结构材料。因而迫切需要引入新的阻尼耗能机制,开发新型的阻尼材料。为了解决上述问题,本论文对新型压电导电阻尼材料开展了研究。  首先,本文通过共混法制备含有不同导电相的压电导电阻尼材料,探究导电相对压电导电阻尼材料的准静态压缩性能及阻尼性能的影响;结果表明:Al/PMN/Epoxy复合材料不仅具有良好的阻尼性能,还表现出优异的准静态力学性能;当Al含量为20%时,损耗因子峰值达到0.78,静压缩强度可达到75MPa,明显优于其他压电导电阻尼材料。  其次,本文分别通过制备环氧泡沫塑料/压电阻尼复合材料及泡沫铝/压电阻尼复合材料,比较其准静态力学性能;研究发现,环氧泡沫塑料/压电阻尼复合材料的强度较高,环氧泡沫塑料的阻尼损耗因子高达0.75。  此外,本文还对压电导电阻尼材料的抗冲击性能和吸声性能进行了研究;结果表明,Al/PMN/Epoxy复合材料在12kHz处的吸声系数达到极大值0.65,Al/PMN/Epoxy复合材料的冲击强度为562MPa,高于其他压电导电阻尼材料。这说明,Al/PMN/Epoxy不仅可以作为阻尼材料用于减振消声,在抗冲击方面也具有极大的应用前景。  本文关于压电阻尼复合材料的研究,为获得具有高阻尼性能和良好抗冲击性能的阻尼结构材料提供了新的思路。
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