宏觀纖維復合材料(Macro Fiber Composite,簡稱MFC)是一種新型壓電纖維復合材料。用MFC制成的器件既是傳感器也是驅(qū)動器。以d33模式的MFC驅(qū)動器為例,給出了MFC的壓電本構(gòu)方程,總結(jié)對比了目前常用的3種壓電纖維片制備方法的優(yōu)缺點。最后,通過列舉MFC驅(qū)動器在不同領(lǐng)域的實際應用案例說明了其應用現(xiàn)狀,展望了MFC驅(qū)動器的應用與發(fā)展前景。 

【文章來源】：機械工程材料. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

MFC驅(qū)動器的兩種工作模式

切割填充法（見圖2）：將壓電陶瓷塊用切割機開槽（不要切穿陶瓷底部），然后將環(huán)氧樹脂澆注到槽內(nèi)，并將其置于真空干燥箱中真空固化得到壓電環(huán)氧塊體復合材料，最后切割塊體復合材料得到較薄的壓電纖維層。該方法是傳統(tǒng)的1-3型壓電復合材料的制備方法。謝焰等[28]采用切割填充法制備低固含量的壓電纖維層，封裝后得到的MFC驅(qū)動器具有很好的應變性能。切割填充法通過一定寬度的刀片開槽，槽寬即為刀片寬度，因此纖維間距均勻。但是該方法刀片寬度一般較大，多在100μm以上。若刀片太小，槽很窄，會極大提高環(huán)氧膠澆注填充的難度。該方法的生產(chǎn)效率高，適合制備纖維間距在100μm以上的MFC驅(qū)動器。切割層疊法（見圖3）：將陶瓷用切割機切成薄片，在一陶瓷薄片上涂上混合均勻的環(huán)氧AB膠，再與另一陶瓷薄片貼合，重復以上步驟得到塊狀復合陶瓷；塊狀復合陶瓷經(jīng)過固化后，用切割機切割得到壓電纖維層。李世成等[29]采用切割層疊法制備壓電纖維層并制作了MFC驅(qū)動器，發(fā)現(xiàn)在300V正弦交變電壓作用下，該驅(qū)動器縱橫向伸縮分別可達3.6μm和1.7μm，具有較高的機電性能。切割層疊法相比于切割填充法，可以制備纖維間距很小（小于100μm）的壓電纖維層，材料利用率高，但是層與層之間的間距均勻性較難控制。

切割層疊法示意


本文編號：2936611