【正文】 的方法如圖2a所示，這闡述了使用一個(gè)完整的陶瓷胚型到纖維定位作用的壓電陶瓷預(yù)先成型的概念。對于陶瓷，型腔必須無損拆除，迫使高的固體載荷，嚴(yán)格控制型腔移除的過程，以及適當(dāng)?shù)膴A具。最近，這種方法已被研究用作生產(chǎn)熱發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部件的技術(shù)。注塑成型過程克服了通過網(wǎng)型預(yù)成型陶瓷纖維整列使裝配導(dǎo)向陶瓷纖維進(jìn)入復(fù)合材料傳感器的困難。最近，西門子公司的研究人員表明非常精密尺度的復(fù)合材料可以通過一種不定的模具技術(shù)來制造。最近，纖維材料公司已經(jīng)證明了其用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的編織技術(shù)在裝配壓電材料方面的適應(yīng)性。(2)在極化過程中發(fā)生率高的介電擊穿是起于在一個(gè)典型的大型陣列遇到一個(gè)或多個(gè)有缺陷的纖維的顯著概率。檢漏器的性能系數(shù)可使得這個(gè)復(fù)合物超過那些通過適當(dāng)選擇階段特征和復(fù)合結(jié)構(gòu)的固體材料10000倍。緒論壓電陶瓷/聚合物復(fù)合材料提供了設(shè)計(jì)的多功能性和性能優(yōu)勢，在遙感和驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方面都超越單獨(dú)的陶瓷與聚合物的壓電材料。 附件1：外文資料翻譯譯文通過注射成型制造壓電陶瓷/聚合物復(fù)合材料Leslie J. Bowen 和 Kenneth W. French原料系統(tǒng)(有限)公司摩洛哥康考德希爾克雷斯特大道53號, 郵編01742摘要賓夕法尼亞州立大學(xué)材料研究室的研究已經(jīng)證明通過使用壓電陶瓷/聚合物復(fù)合材料可以改進(jìn)檢漏器(水診器)潛能。作為美國海軍研究局的資助計(jì)劃的一部分，旨在開發(fā)針對這些合成物且具有成本效益制造技術(shù)，材料系統(tǒng)正在尋求一種陶瓷制造方法的注射成型。這些合成物已經(jīng)被開始用于高解析度超聲醫(yī)學(xué)以及海軍的發(fā)展應(yīng)用。 賓州州立大學(xué)復(fù)合物的制備是通過在一個(gè)跳汰機(jī)和封裝環(huán)氧樹脂中手調(diào)擠壓壓電陶瓷棒，之后限制適當(dāng)?shù)暮穸炔O化陶瓷。在過去的五年里，為了提高制造行業(yè)的生存能力并降低材料成本已經(jīng)多次嘗試簡化傳感器的組裝工藝。另外的一項(xiàng)探索技術(shù)涉及復(fù)制多孔織物已經(jīng)有適當(dāng)?shù)倪B通性。然而，這種方法需要為每一個(gè)部分制造一個(gè)新的模具。除了這個(gè)優(yōu)勢，該方法使得比那些以前的設(shè)想具有更復(fù)雜陶瓷元素幾何的復(fù)合傳感器成為可能，以致產(chǎn)生了為提高聲阻抗匹配性的更高的設(shè)計(jì)柔性以及橫向模式的取消。如圖1所示，注塑成型方法已被用于壓電陶瓷的成型。一旦型腔移除，隨后點(diǎn)火，極化并且環(huán)氧樹脂的封裝過程是和那些常規(guī)壓電陶瓷/復(fù)合材料類似。在聚合物封裝后采用磨削去除陶瓷胚。圖2c所示如何配置個(gè)別的預(yù)加工的成品以形成大批生產(chǎn)在實(shí)踐中，材料和成型參數(shù)必須最優(yōu)化并成型工具的設(shè)計(jì)相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)在成型后完整的脫模。為了容許成型收縮，預(yù)加工的工件尺寸維持在50mmX50mm，以盡量減少在制模周期中的冷卻部分折斷外層纖維的可能性。最后，燒壞的粘合劑被燒結(jié)在一個(gè)理論值在9798%的富含氧化鉛的氣體中。圖5所示近似網(wǎng)狀的成型方式用于制造非常精細(xì)尺度的型坯的能力；所示壓電元件的尺寸只有30um?；厥諒?fù)合物和成型的材料似乎是完全可行的，并且結(jié)果大大提高材料的利用率。*粉末的提供方是俄亥俄州貝德福德的摩根士丹利公司，105A街區(qū)。致謝 這項(xiàng)工作由海軍研究事務(wù)所的Stephen 。灣諾爾斯，物理研究所出版，頁139142 。 patibility with statistical process control。 PZT element dimensions only 30pm wide have been demonstrated. The assintered surface of these elements indicates that the PZT ceramic microstructure is dense and uniform,n consisting of equiaxed grains 23pm in diameter. Figure 3: Injection Molded 13 Composite Preforms. Figure 4: Scanning Electron Micrographs of Asmolded(Upper) and Assintered (Lower) Surfaces of PZT Fibers Figure 5: Finescale 22 Composite formed by Near Netshape olding (Upper Micrograph). Assintered Surface(Lower Micrograph).In order to demonstrate the layup approach for posite fabrication, posites of approximately 10 volume percent PZT5H fibers and Spurrs epoxy resin were fabricated by epoxy encapsulating laidup pairs of injection molded and sintered fiber rows followed by grinding away the PZT ceramic stock used to mold the posite preform. Figure 6 shows posite samples made from freshlypounded PZT/binder mixture and from reused material. Recycling of the pounded and molded material appears to be entirely feasible and results in greatly enhanced material utilization. Table 1 pares the piezoelectric and dielectric properties of injection molded PZT ceramic specimens with those reported for pressed PZT5H samples prepared by the powder manufacturer. When the sintering conditions are optimized for the PZT5H formulation, the piezoelectric and dielectric properties are parable for both materials. Since the donordoped PZT5H formulation is expected to be particularlysensitive to iron contamination from the injection molding equipment, the implication of these measurements is that such contamination is negligible in this injection molded PZT material.SummaryCeramic injection molding has been shown to be a viable process for fabricating both PZT ceramics and piezoelectric ceramic/polymer transducers. The electrical properties of injection molded PZT ceramics are parable with those prepared by conventional powder pressing, with no evidence of deleterious effects from metallic contamination arising from contact with the pounding and molding equipment.