排列–浇铸法制备柔性压电纤维复合驱动器

摘要： 设计了该压电纤维复合驱动器的结构, 包括叉指电极板、粘结层和压电纤维复合层三部分。采用排列–浇铸法制备了柔性的层状压电纤维复合驱动器。测试了铌锌锆钛酸铅(PZN-PZT)陶瓷的电学性能及力学性能, 理论推导了压电纤维复合材料的压电性能, 并采用基于LabVIEW的动态应变系统测试了驱动器的应变性能。结果表明, PZN-PZT陶瓷的压电常数d33为520 pC/N, 居里温度Tc为320℃, 弹性柔顺系数s33为20.5×10–12 m2/N。压电纤维复合材料的理论压电常数为509 pC/N, 为–156 pC/N。在300 V正弦交变电压作用下, 驱动器可以产生100 με的纵向应变和58 με的横向应变, 即纵横向伸缩分别可达3.6和1.7 μm, 说明该驱动器具有较高的机电性能。