，， ，

(上海材料研究所，上海市工程材料应用评价重点实验室，上海 200437)

0 引 言

压电材料在工业中有着广泛的应用，其具有的压电效应能够实现机械能和电能的互相转换，这是传感器和致动器的工作原理之一。目前，工业中使用的压电材料主要有以锆钛酸铅(PZT)为代表的陶瓷材料和以聚偏二氟乙烯(PVDF)为代表的聚合物材料。PZT陶瓷具有强压电性、高介电常数、高机电耦合系数等优点[1]，因此尽管其存在有毒性和脆性较大的缺点，但仍被广泛应用于传感器和致动器等领域[2]。自1969年研究人员发现聚偏二氟乙烯具有压电性以来，具有柔性特征的压电聚合物材料得到了快速发展；但聚偏二氟乙烯和其他压电聚合物材料的压电性较弱，压电常数仅为PZT陶瓷的1/10，无法满足诸如压电能量采集器、高分辨率传感器和致动器的性能要求。在过去的20 a中，压电陶瓷与压电聚合物复合而成的材料受到了更多的关注。这种压电复合材料结合了压电陶瓷与压电聚合物的优点，具有强压电性、柔性、高介电常数、高机电耦合系数，以及良好的可设计性等优点[3]，成为了当今研究的热点。

制备新型高性能柔性压电复合材料的一个重要方法是在聚偏二氟乙烯中加入压电陶瓷颗粒，形成0-3型压电复合材料，其中0表示压电陶瓷颗粒呈弥散分布(即0维)，3表示聚偏二氟乙烯呈连续分布(即3维)。已有研究发现，在聚偏二氟乙烯基体中增加压电陶瓷颗粒的数量能使压电复合材料的压电常数提高至80 pC·N-1以上[4-5]。……