环境温度对压电纤维复合材料性能的影响

来源期刊：复合材料学报2021年第2期

论文作者：张炯炯 袁晰 闫明洋 张少峰 陈卓 张斗

文章页码：583 - 590

关键词：压电纤维复合材料;环境温度;自由应变;驱动性能;力学性能;

摘    要：针对压电纤维复合材料在航天、航空领域的应用,研究极端环境温度对复合材料性能的影响。首先制备了基于锆钛酸铅（PZT）陶瓷的压电纤维复合材料,然后测试环境温度对压电纤维复合材料电学阻抗、自由应变、驱动性能和力学性能的影响。结果表明,环境温度对压电纤维复合材料的阻抗相位角差值有显著影响。随着环境温度的升高,压电纤维复合材料的自由应变和悬臂梁驱动性能均先增加后减小,环境温度为20℃时性能最佳,样品的最大纵向自由应变为604.0×10^-6,驱动铝板悬臂梁产生的顶端位移为0.789 mm。当环境温度为-88℃和80℃时,样品最大纵向自由应变分别为20℃时的46.9%和51.3%,顶端位移分别为20℃时的79.6%和83.7%。当环境温度从-88℃升高至80℃时,压电纤维复合材料的抗拉强度逐渐提升。