制作壓電陶瓷萊斯利J.Bowen和肯尼思W.法國,材料Systems公司53Hillcrest路,康科德,碩士01742摘要在材料研究實驗室,賓州州立大學研究已經證明改進水聽器表現的潛力使用壓電的制陶藝術/聚合物合成物.為這些合成物,材料系統有成本效益的制造業技術正追求一制陶藝術的制造接近注射模塑.本文簡要概述主要特征的陶瓷注塑成型工藝,接著介紹的方式和方法可以被用來制造壓電陶瓷/聚合物復合材料.性能和應用注塑壓電陶瓷與常規加工材料.簡介壓電的制陶藝術/聚合物合成物給予關于單相陶瓷和聚合物階段制陶藝術壓電的材料在遙感和實際應用兩方面設計多技能和表現優勢。這些合成物已經在以及發展的海軍應用高分辨醫學超聲中找出使用.在過去13年對許多實驗室進行了已建成組合配置和評價.全球最成功的組合,指定1-3復合岡維爾的五線譜l有一個連在尺寸上陶瓷相(壓電纖維)控制在一個三維連通有機高分子階段.水聽器人物優異這種復合材料可取得超過一萬倍以上的固體壓電陶瓷由適當選擇的階段性特征和復合結構在賓夕法尼亞州立復合材料l進行手工調擠壓壓電陶瓷棒在跳汰及封裝環氧樹脂,然后切片到適當的厚度和極化的陶瓷.除了展現優越的技術性能,這種材料,在賓夕法尼亞州工作的突出困難,編造1-3復合材料的大規模甚至為原型的目的.這些措施包括:1）把許多的許多PZT纖維排成一排在包裝期間經過聚合物和支撐要求.2）2)在滑行期間電介質故障,起源于遭遇在一典型大陣列.中一根或更多有缺陷纖維的重要可能性的高發生.過去五年已做了一些嘗試,以簡化裝配過程1-3傳感器與有意提高制造業的可行性,并降低材料成本.早期從事固體切丁塊壓電陶瓷成為理想的配置和回填土的空間內的一種高分子相.這項技術已廣泛接受了超聲醫學業生產高頻傳感器2.最近,纖維材料股份有限公司已證明適用其織造工藝纖維復合材料向大會壓電陶瓷復合材料3.另勘探技術涉及復制的多孔面料有適當的連通4.為極其好刻度合成物,纖維,大約25到100pn和超過五一個尺寸與另一個尺寸之比有直徑需要來遭遇裝置表現目標.因此,這些困難被附加挑戰用形成沒有缺點和處理在大數量中極其好纖維構成了.最近,研究人員在西門子公司已表明很細尺度復合材料可以產生一個逃犯模具技術.但是,這種方法需要制作一個新的模具,每部分5.本文描述了一種新方法,壓電復合材料的制備,即:陶瓷注射成型.陶瓷注射成型技術是一種有成本效益的制備方法雙方海軍的壓電陶瓷/聚合物復合材料的制備超細規模壓電復合材料,例如那些需要高頻醫用超聲和無損評價.注塑成型過程中,克服困難,裝配為主的陶瓷纖維復合成換用網狀預成型品陶瓷纖維陣列.除了這方面的優勢,這一進程使得有可能建造復合傳感器具有更復雜的陶瓷元件幾何比原先設想導致更大的靈活性,設計為改進的聲阻抗匹配和橫向模式取消加工工藝注塑廣泛應用于塑料業作為一種手段,快速大量生產,形狀復雜,在成本低.應用陶瓷一直最成功的小型截面形狀,例如:螺紋指南,及大型復雜形狀不需要燒結密度高,如渦輪葉片鑄造刀片.最近,這一進程已展開調查,作為生產工藝熱發動機渦輪部件6,7圖1:注射模塑過程路線.注塑成型用于PZT成型見圖1.注的熱點熱塑性混合陶瓷粉及有機結合成一個冷卻結晶復雜的形狀,可以形成與方便與快捷通常與塑料成型.防范措施,如硬面臨的金屬接觸面,這些都是重要的,以盡量減少金屬污染的加劇和成型機器.陶瓷的粘結劑必須拆除非破壞性地,使成為必要高固體量,嚴格控制粘結劑,拆除過程中,和正確裝夾.一旦粘結劑是拆掉,隨后射擊極化和環氧包封過程類似于常規pzti聚合物復合1.因此,過程具有以下優點替代加工路線:復雜近凈形能力處理許多纖維同時發生；快速吞吐量(通常每秒)；兼容性與統計過程控制；低的材料浪費；靈活應變傳感器設計(允許變化壓電元件間距和形狀)；成本低,在中度到高度卷.總的來說,由于高的初始成本,工裝,陶瓷注射成型是最好的應用復雜形狀零件需要低成本高產量制造和評價采取這種辦法,編造1-3壓電復合載在圖2a,它說明了壓電陶瓷預制棒的概念,光纖定位是實現以共同塑造積分陶瓷基地.聚合物后封裝在陶瓷拆除磨.除了處理許多纖維這預制棒做法使廣大緯度在選擇壓電陶瓷元件幾何形狀的綜合性能優化.工具的設計是成功的重要注塑壓電陶瓷復合材料.辦法列于圖2b用途形工具刀片允許改變部分設計,又不過分更換工具成本.圖2c顯示了個體預制棒配置,能夠形成較大的陣列圖2:預制棒的方法綜合加工.在實踐中,材料成型參數必須優化整合注塑模具設計實現完整的預制彈射后成型.關鍵參數,包括:壓電/粘合劑比,壓電元件直徑和錐形,基地PZT的厚度,刀具表面光潔度,而塑造的一部分彈射機制設計.為了評價這些工藝參數,又不過分工具