的压电纤维复合结构层的实物图。
【具体实施方式】
[0027]以下具体实施方案是对本发明的进一步说明，不是对本发明的进一步限定。
[0028]实施例1:
[0029]本实施例以PZT-5H基MFC结构压电纤维复合材料的制备为目的，采用本发明制备压电纤维复合结构层，具体过程如下:
[0030]1.以PZT-5H压电陶瓷粉体为原材料，采用固相合成法制备成尺寸为60X 20X 20mm的压电陶瓷块体，切割成尺寸为60X20X0.4mm的压电薄层若干。
[0031]2.以环氧树脂为原材料，采用热压法制备成厚度为0.1mm的环氧树脂薄层，切割成大小为60X20X0.1mm的环氧树脂薄层若干。
[0032]3.将步骤1所制备的压电薄层取10片，将步骤2所制得的聚合物薄层取9片，在所有压电薄层和聚合物薄层中需要粘结的面均匀涂覆一层环氧树脂胶液(聚合物胶液的涂覆厚度一般控制在10-30 μm，通过热压固化控制最终成型后厚度为1-3 μπι)，由下而上，按照如图1所示的顺序将压电陶瓷薄层和环氧树脂薄层交替堆叠并进行热压固化，获得2-2型压电复合结构。
[0033]4.将步骤3所制备的2-2型压电复合结构沿堆叠方向进行切割，调整切割的刀距，即可制备获得尺寸为(20或60) Χ4.9Χ (压电纤维复合层厚度，通过刀距调节)mm的PZT-5H压电纤维复合结构层，其结构示意图如图2所示，纤维体积分数约为81.6%。
[0034]本发明提供的PZT-5H压电纤维复合结构层中聚合物厚度层厚度均匀，均一性高，经纤维推出试验测试，其推出强度约为1.2-1.5GPa，说明聚合物与压电纤维之间粘结强度尚ο
[0035]实施例2:
[0036]本实施例以PMnS基MFC结构压电纤维复合材料的制备为目的，采用本发明制备压电纤维复合结构层，具体过程如下:
[0037]1.以PMnS压电陶瓷粉体为原材料，采用固相合成法制备成尺寸为40X40X20mm的压电陶瓷块体，切割成尺寸为40X40X0.3mm的压电薄层若干。
[0038]2.以聚酯树脂为原材料，采用热压法制备成厚度为0.05mm的聚酯树脂薄层，切割成大小为40X40X0.05mm的聚酯树脂薄层若干。
[0039]3.将步骤1所制备的压电薄层取11片，将步骤2所制得的聚酯树脂薄层取10片，在压电薄层和聚酯树脂薄层两面均于涂覆一层聚酯树脂胶液，按照如图1所示的顺序堆叠并进行热压固化，获得2-2型压电复合结构。
[0040]4.将步骤3所制备的2-2型压电复合结构沿堆叠方向进行切割，调整切割的刀距，即可制备获得尺寸为40X3.8 X (压电纤维复合层厚度，通过刀距调节)mm的PMnS基压电纤维复合结构层，纤维体积分数约为86.8%。
【主权项】
1.一种压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:步骤如下: 采用切割法或模压法制备压电陶瓷或压电单晶薄层，获得不同厚度的压电薄层； 采用热压法将热固性聚合物制备成不同厚度的聚合物薄层，将聚合物薄层在长度和宽度上切割成与压电薄层一致； 由下而上，将压电薄层和聚合物薄层交替堆叠并对齐，压电薄层和聚合物薄层之间涂覆聚合物胶液，并控制最上层为压电薄层，然后采用热压法将上述堆叠体热压固化，得到2-2型压电复合结构； 根据压电纤维复合结构层成品的厚度要求，将2-2型压电复合结构沿堆叠方向进行切割，制备成压电纤维和聚合物纤维交替排列的压电纤维复合结构层。2.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述交替堆叠时，在位于下方的压电薄层或聚合物薄层和位于上方的聚合物薄层或压电薄层上涂覆聚合物胶液，然后将位于下方的压电薄层或聚合物薄层和位于上方的聚合物薄层或压电薄层对应叠合。3.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述的聚合物胶液为环氧树脂、聚酯树脂或酚醛树脂等热固性树脂中的任意一种。4.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:采用切割法或模压法制备尺寸系列化的压电薄层，其厚度范围50-2000 μ m，其它尺寸不限。5.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:采用热压法制备尺寸系列化的聚合物薄层，其厚度范围20-2000 μ m，其它尺寸不限。6.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述热固性聚合物的种类不受限制，可以是环氧树脂、聚酯树脂或酚醛树脂热固性树脂中的一种。7.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述的压电陶瓷是PZT、PMnS或BNT压电陶瓷体系中的任意一种。8.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述的压电单晶可以是PMN-PT或PMNT压电单晶中的任意一种。9.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述的压电纤维复合结构层的厚度的可以按照设计要求进行调节，调节范围为50-2000 μπι;所述的压电纤维复合结构层中压电纤维之间聚合物的厚度按照设计要求精确调节，制备压电纤维体积分数系列化的压电纤维复合结构层，压电纤维体积分数范围0-100%。10.根据权利要求1所述的压电纤维复合结构层的制备方法，其特征在于:所述的压电纤维复合结构层的宽度根据压电薄层和聚合物薄层厚度及堆叠的层数进行调整，其厚度即压电薄层厚度X层数与环氧树脂薄层X层数之和。
【专利摘要】本发明涉及一种压电纤维复合结构层的制备方法，采用切割法或模压法制备压电陶瓷或压电单晶薄层，获得不同厚度的压电薄层；采用热压法将热固性聚合物制备成不同厚度的聚合物薄层，将聚合物薄层在长度和宽度上切割成与压电薄层一致；由下而上，将压电薄层和聚合物薄层交替堆叠并对齐，压电薄层和聚合物薄层之间涂覆聚合物胶液，并控制最上层为压电薄层，采用热压法将上述堆叠体热压固化，得到2-2型压电复合结构；根据压电纤维复合结构层成品厚度要求，将2-2型压电复合结构沿堆叠方向进行切割即得。其可精确控制压电纤维复合层结构参数，制备出纤维体积分数及尺寸系列化的复合结构层，有效提高MFC结构压电纤维复合材料的生产效率。
【IPC分类】H01L41/37, H01L41/193, H01L41/187
【公开号】CN105405964
【申请号】CN201510907240
【发明人】周静, 杨雄, 陈文 , 沈杰, 林伟, 张华章, 谢焰
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月10日