黄世峰
,
叶正茂
,
王守德
,
徐东宇
,
常钧
,
程新
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.021
采用切割-浇注法,以硫铝酸盐水泥为基体,制备了1-3型水泥基压电复合材料.详细阐述了1-3型水泥基压电复合材料的制备过程;研究了0.375Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.375PbTiO3-0.25PbZrO3压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料的压电性能、介电性能和声阻抗的影响.结果表明: 压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料性能有很大影响,随着w/t的增加,其压电应变常数d33、机电耦合系数Kp与Kt、机械品质因数Qm、介电常数εr和介电损耗tan δ均随着w/t的增加而减小,而压电电压常数g33值几乎不受w/t的影响.在压电陶瓷体积分数仅为22.72%的条件下,调节压电陶瓷柱的宽厚比w/t至0.130,可使复合材料的声阻抗与混凝土的声阻抗十分接近,从而有效地解决了智能材料在土木工程中的声阻抗相容性问题.
关键词:
1-3型水泥基压电复合材料
,
压电性能
,
介电性能
,
机电耦合系数
,
声阻抗
黄世峰
,
常钧
,
秦磊
,
杨晓明
,
李宗津
,
程新
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.01.020
以1-3型水泥基压电复合材料作为传感元件制备了水泥基压电复合材料传感器.研究了水泥基压电复合材料传感器的频率响应、线性性能以及应用于混凝土后的传感性能.结果表明:当加载频率小于5 Hz时,所有载荷下传感器输出电压的幅值均增大,但当加载频率大于5 Hz时,所有载荷下传感器输出电压的幅值几乎与输入载荷频率无关;传感器的输出电压幅值和输入载荷幅值之间存在明显的线性关系.水泥基压电传感器在实际混凝土结构中具有良好的传感特性,其输出电压与复杂载荷、随机载荷和脉冲载荷均呈现明显的一一对应关系,且与输入载荷基本同步,不存在滞后现象,试验输出电压值与理论输出电压值也非常吻合.该传感器非常适合于土木工程结构的健康监测.
关键词:
1-3型水泥基压电复合材料
,
传感器
,
频率响应
,
线性性能
,
传感性能
