JPH05240298A - 制振材料 - Google Patents
制振材料Info
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- JPH05240298A JPH05240298A JP3205293A JP20529391A JPH05240298A JP H05240298 A JPH05240298 A JP H05240298A JP 3205293 A JP3205293 A JP 3205293A JP 20529391 A JP20529391 A JP 20529391A JP H05240298 A JPH05240298 A JP H05240298A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric ceramics
- piezoelectric
- substance
- conductive
- damping
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 導電性物質および半導電性物質の群から選ば
れた少なくとも１種の物質と、圧電セラミックスおよび
ポリマーとからなる組成物であって、次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿ってなることを
特徴とする制振材料。 【効果】 より大きな、最大化制振効果が実現される。
れた少なくとも１種の物質と、圧電セラミックスおよび
ポリマーとからなる組成物であって、次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿ってなることを
特徴とする制振材料。 【効果】 より大きな、最大化制振効果が実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は制振材料に関するもの
である。さらに詳しくは、この発明は、電気、機械、化
学、建築土木、運輸等の広範囲な分野において有用な、
極めて高性能の制振材料に関するものである。
である。さらに詳しくは、この発明は、電気、機械、化
学、建築土木、運輸等の広範囲な分野において有用な、
極めて高性能の制振材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、振動を効果的に減衰させる方
法として、材料に粘弾性層をサンドイッチした制振鋼板
や、吸振合金等が知られており、すでに実用化されてき
てもいる。しかしながら、この従来の材料の場合には、
ある程度の振動減衰効果が得られるものの、吸振鋼板の
場合には、鋼板からの剥離や加工性などの点で問題があ
り、吸振合金の場合には、熱処理費用が高く、加工によ
る減衰能の劣化などの問題点があった。
法として、材料に粘弾性層をサンドイッチした制振鋼板
や、吸振合金等が知られており、すでに実用化されてき
てもいる。しかしながら、この従来の材料の場合には、
ある程度の振動減衰効果が得られるものの、吸振鋼板の
場合には、鋼板からの剥離や加工性などの点で問題があ
り、吸振合金の場合には、熱処理費用が高く、加工によ
る減衰能の劣化などの問題点があった。
【０００３】このような欠点を解消するものとして、圧
電セラミックスを利用した制振材料が提案されており、
たとえば、導電性物質または半導電性物質から選ばれた
少なくともひとつの物質と、圧電セラミックスおよびポ
リマーとからなるエネルギー変換組成物であって、該組
成物に印加された力学的振動エネルギーを電気エネルギ
ーに変換し、さらに熱エネルギーに変換して放散するこ
とを特徴とする制振材料がすでに知られており、この発
明の発明者によっても新たに提案されている。
電セラミックスを利用した制振材料が提案されており、
たとえば、導電性物質または半導電性物質から選ばれた
少なくともひとつの物質と、圧電セラミックスおよびポ
リマーとからなるエネルギー変換組成物であって、該組
成物に印加された力学的振動エネルギーを電気エネルギ
ーに変換し、さらに熱エネルギーに変換して放散するこ
とを特徴とする制振材料がすでに知られており、この発
明の発明者によっても新たに提案されている。
【０００４】この圧電セラミックスを用いた制振材料
は、ポリマーとの複合化が可能であるため、成形性、加
工性が良好で、しかも軽量であるという特徴を有してい
ることから、その応用が注目されているものである。し
かしながら、このような優れた特徴にもかかわらず、こ
のセラミックおよびポリマーの複合材料としての制振材
料については、その組成の不均一性をどのように制振効
果の向上のために生かすのか、その制振効果の向上は、
何を指標として可能なのか等の点についてほとんど検討
が進んでいない状況にある。このため、前記の通りの期
待にもかかわらず、最近の技術的展開は低調な状況にあ
った。
は、ポリマーとの複合化が可能であるため、成形性、加
工性が良好で、しかも軽量であるという特徴を有してい
ることから、その応用が注目されているものである。し
かしながら、このような優れた特徴にもかかわらず、こ
のセラミックおよびポリマーの複合材料としての制振材
料については、その組成の不均一性をどのように制振効
果の向上のために生かすのか、その制振効果の向上は、
何を指標として可能なのか等の点についてほとんど検討
が進んでいない状況にある。このため、前記の通りの期
待にもかかわらず、最近の技術的展開は低調な状況にあ
った。
【０００５】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来の圧電セラミックス系制振材料
の特徴を生かしつつ、さらにその制振効果を最大化する
ことのできる新しい指標に沿った素材展開を可能とす
る、圧電セラミック複合系の制振材料を提供することを
目的としている。
されたものであり、従来の圧電セラミックス系制振材料
の特徴を生かしつつ、さらにその制振効果を最大化する
ことのできる新しい指標に沿った素材展開を可能とす
る、圧電セラミック複合系の制振材料を提供することを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の通り
の課題を解決するものとして、導電性物質および半導電
性物質の群から選ばれた少なくとも１種の物質と、圧電
セラミックスおよびポリマーとからなる組成物であっ
て、次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿ってなることを
特徴とする制振材料を提供する。
の課題を解決するものとして、導電性物質および半導電
性物質の群から選ばれた少なくとも１種の物質と、圧電
セラミックスおよびポリマーとからなる組成物であっ
て、次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿ってなることを
特徴とする制振材料を提供する。
【０００７】この発明において好ましく使用される圧電
セラミックスは、圧電定数が１００〜数千×１０-12 ｍ
／Ｖ程度の特性をもつものであり、たとえばチタン酸バ
リウム系（ＢＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛系（ＰＺ
Ｔ）、ジルコン酸チタン酸ランタン酸鉛系（ＰＬＺ
Ｔ）、チタン酸鉛（ＰＴ）−ジルコン酸鉛（ＰＺ）を基
本ベースとした３成分系もしくは４成分系が好適に用い
られる。３成分系または４成分系の元素としてはＮｂ，
Ｍｇ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃｄ，Ｓ
ｂ，Ａｌ，Ｙｂ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｙ，Ｔａ，Ｂｉ，Ｗ，Ｔ
ｌ，Ｒｅなどが用いられる。圧電セラミックス粒子の平
均粒径は、３〜５０μｍ程度のものが好ましく、圧電セ
ラミックス粒子は複合化物中に体積分率として４０〜８
０vol ％程度配合するのが好ましい。体積分率が８０vo
l ％を越えると、複合材料が硬くなりすぎる場合があ
り、また、加工性が悪くなるため好ましくない場合があ
る。体積分率が４０vol ％以下の場合では、振動エネル
ギーから電気エネルギーへの変換効率が低くなるため好
ましくない場合がある。導電性物質の種類は限定するも
のではないが、たとえば、カーボンブラック、アセチレ
ンブラックなどのコンダクチブカーボンブラック微粒
子、Ｆｅ，Ｎｉなどの金属および酸化物微粉末、ＴｉＯ
2酸化物粒子の表面に導電性物質Ｓｎ，Ｓｂ等を被着さ
せて導電性を持たせた微粉末、もしくはＴｉＯ，Ｔｉ2
Ｏ3 ，ＴｉＯ2-x （０＜ｘ＜0.05）の微粉末などが使用
できる。半導電性物質の種類も特に限定するものではな
いが、たとえば、Ｓｉなどの共有結合物質、もしくはＣ
ｕ2 Ｏ，ＺｎＯなどの金属酸化物が使用できる。以上の
導電性物質および半導電性物質は、複合体の内部抵抗率
が１０5 〜１０9 Ω・cmの範囲を示すように加えること
が好ましく、より好ましくは１０6 〜１０8 Ω・cmを示
すように加える。導電性物質および半導電性物質は粒子
の平均粒径が、圧電セラミックス粒子の平均粒径の1/10
0 程度、すなわち0.5 μｍ以下の超微粉末であることが
好ましく、より好ましくは0.05μｍ以下の超微粒子であ
る。もちろん、これらの規定は限定的なものではない。
高分子材料としては、たとえばフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタンな
どの熱可塑性汎用プラスチック、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリエーテルなどのエンジニアプラスチック、さ
らに、特殊エンプラ、各種ポリマーアロイなどが使用で
きる。また、天然ゴムや、シリコンゴム等の合成ゴムな
ども使用できる。高分子材料を用いることにより、材料
自体での減衰も期待できる。なかでも高誘電率を有する
圧電ポリマーであるポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を
用いた場合は、高温で分極処理を行うことにより、複合
化物全体の圧電効果（圧電定数）を高めることができ
る。従って、力学エネルギーを電気的エネルギーに変換
する効率が大きくなる為、エネルギー変換効果が大きく
なる。最高の変換効率を得るには最適の抵抗値を選ばな
ければならないが、逆に抵抗値を変化させることでエネ
ルギーの変換効率を調節することができる。
セラミックスは、圧電定数が１００〜数千×１０-12 ｍ
／Ｖ程度の特性をもつものであり、たとえばチタン酸バ
リウム系（ＢＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛系（ＰＺ
Ｔ）、ジルコン酸チタン酸ランタン酸鉛系（ＰＬＺ
Ｔ）、チタン酸鉛（ＰＴ）−ジルコン酸鉛（ＰＺ）を基
本ベースとした３成分系もしくは４成分系が好適に用い
られる。３成分系または４成分系の元素としてはＮｂ，
Ｍｇ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃｄ，Ｓ
ｂ，Ａｌ，Ｙｂ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｙ，Ｔａ，Ｂｉ，Ｗ，Ｔ
ｌ，Ｒｅなどが用いられる。圧電セラミックス粒子の平
均粒径は、３〜５０μｍ程度のものが好ましく、圧電セ
ラミックス粒子は複合化物中に体積分率として４０〜８
０vol ％程度配合するのが好ましい。体積分率が８０vo
l ％を越えると、複合材料が硬くなりすぎる場合があ
り、また、加工性が悪くなるため好ましくない場合があ
る。体積分率が４０vol ％以下の場合では、振動エネル
ギーから電気エネルギーへの変換効率が低くなるため好
ましくない場合がある。導電性物質の種類は限定するも
のではないが、たとえば、カーボンブラック、アセチレ
ンブラックなどのコンダクチブカーボンブラック微粒
子、Ｆｅ，Ｎｉなどの金属および酸化物微粉末、ＴｉＯ
2酸化物粒子の表面に導電性物質Ｓｎ，Ｓｂ等を被着さ
せて導電性を持たせた微粉末、もしくはＴｉＯ，Ｔｉ2
Ｏ3 ，ＴｉＯ2-x （０＜ｘ＜0.05）の微粉末などが使用
できる。半導電性物質の種類も特に限定するものではな
いが、たとえば、Ｓｉなどの共有結合物質、もしくはＣ
ｕ2 Ｏ，ＺｎＯなどの金属酸化物が使用できる。以上の
導電性物質および半導電性物質は、複合体の内部抵抗率
が１０5 〜１０9 Ω・cmの範囲を示すように加えること
が好ましく、より好ましくは１０6 〜１０8 Ω・cmを示
すように加える。導電性物質および半導電性物質は粒子
の平均粒径が、圧電セラミックス粒子の平均粒径の1/10
0 程度、すなわち0.5 μｍ以下の超微粉末であることが
好ましく、より好ましくは0.05μｍ以下の超微粒子であ
る。もちろん、これらの規定は限定的なものではない。
高分子材料としては、たとえばフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタンな
どの熱可塑性汎用プラスチック、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリエーテルなどのエンジニアプラスチック、さ
らに、特殊エンプラ、各種ポリマーアロイなどが使用で
きる。また、天然ゴムや、シリコンゴム等の合成ゴムな
ども使用できる。高分子材料を用いることにより、材料
自体での減衰も期待できる。なかでも高誘電率を有する
圧電ポリマーであるポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を
用いた場合は、高温で分極処理を行うことにより、複合
化物全体の圧電効果（圧電定数）を高めることができ
る。従って、力学エネルギーを電気的エネルギーに変換
する効率が大きくなる為、エネルギー変換効果が大きく
なる。最高の変換効率を得るには最適の抵抗値を選ばな
ければならないが、逆に抵抗値を変化させることでエネ
ルギーの変換効率を調節することができる。
【０００８】また、この発明においては、前期の原理に
基づき、半導体セラミックスを用いても構成される。前
期の特性を持つ圧電セラミックスに微量添加元素、例え
ばＬａ，Ｃｅ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｙ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｎｄ，Ｂ
ｉ，Ｃｕなど、を添加することにより、圧電セラミック
ス自体を半導体化する方法、圧電セラミックス粒子をＮ
2 ガス雰囲気中で還元処理する事により、粒子表面を半
導体化させる方法、あるいは両者を併用する方法により
半導体セラミックスが得られる。原理的には半導体セラ
ミックスのみでも減衰効果を持たせることができる。ま
た、この半導体セラミックス粉末を高分子材料に複合化
させてもよい。半導体セラミックスの複合化割合は、複
合体の内部抵抗率が１０5 〜１０9 Ω・cmの範囲を示す
ように加えることが好ましく、より好ましくは１０6 〜
１０8 Ω・cmを示すように加える。
基づき、半導体セラミックスを用いても構成される。前
期の特性を持つ圧電セラミックスに微量添加元素、例え
ばＬａ，Ｃｅ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｙ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｎｄ，Ｂ
ｉ，Ｃｕなど、を添加することにより、圧電セラミック
ス自体を半導体化する方法、圧電セラミックス粒子をＮ
2 ガス雰囲気中で還元処理する事により、粒子表面を半
導体化させる方法、あるいは両者を併用する方法により
半導体セラミックスが得られる。原理的には半導体セラ
ミックスのみでも減衰効果を持たせることができる。ま
た、この半導体セラミックス粉末を高分子材料に複合化
させてもよい。半導体セラミックスの複合化割合は、複
合体の内部抵抗率が１０5 〜１０9 Ω・cmの範囲を示す
ように加えることが好ましく、より好ましくは１０6 〜
１０8 Ω・cmを示すように加える。
【０００９】組成物中の導電性物質と半導体物質との組
成比、セラミックスに添加する希土類元素の種類や量を
変化させることにより、エネルギー変換効率を変化させ
ることができる。このような構成からなるこの発明の組
成物においては、前記の導電性物質および半導電性物質
の群から選ばれた少なくとも１種の物質と、圧電セラミ
ックスおよびポリマーの複合体として、次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿っているように
する。
成比、セラミックスに添加する希土類元素の種類や量を
変化させることにより、エネルギー変換効率を変化させ
ることができる。このような構成からなるこの発明の組
成物においては、前記の導電性物質および半導電性物質
の群から選ばれた少なくとも１種の物質と、圧電セラミ
ックスおよびポリマーの複合体として、次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿っているように
する。
【００１０】この条件は、数多くの複合材の製造と、そ
の制振効果の評価から導かれたものである。すなわち、
抵抗Ｒを通してエネルギーが散逸されるとすると、前記
のインピーダンス整合が成立するＲ＝１／ωＣの時に、
制振効率は最大となる。そしてこの時、減衰曲線のピー
クを指数関数近似した場合の振幅が1/e になる時間
（τ）は最小となる。
の制振効果の評価から導かれたものである。すなわち、
抵抗Ｒを通してエネルギーが散逸されるとすると、前記
のインピーダンス整合が成立するＲ＝１／ωＣの時に、
制振効率は最大となる。そしてこの時、減衰曲線のピー
クを指数関数近似した場合の振幅が1/e になる時間
（τ）は最小となる。
【００１１】そしてまた、振動制御効果をより大きくす
るために、この発明においては、電気機械結合係数の大
きい圧電セラミックスを配合することを好ましい態様と
してもいる。以上のことは、制振材料としての一体化型
複合材として実現されるものであるが、ここで、一体化
とは、物体に加わる力学エネルギーを実質的に熱エネル
ギーに変換できるような状態にすることをいい、一体化
のための手段は特に限定するものではない。具体的な一
体化の方法としては、たとえば、接着、吹き付けの他、
適当な隙間に充填してもよいし、この発明の組成物をシ
ート状にした後に、振動体の間に挾むようないわゆるサ
ンドイッチ構造にしてもよい。
るために、この発明においては、電気機械結合係数の大
きい圧電セラミックスを配合することを好ましい態様と
してもいる。以上のことは、制振材料としての一体化型
複合材として実現されるものであるが、ここで、一体化
とは、物体に加わる力学エネルギーを実質的に熱エネル
ギーに変換できるような状態にすることをいい、一体化
のための手段は特に限定するものではない。具体的な一
体化の方法としては、たとえば、接着、吹き付けの他、
適当な隙間に充填してもよいし、この発明の組成物をシ
ート状にした後に、振動体の間に挾むようないわゆるサ
ンドイッチ構造にしてもよい。
【００１２】振動体と一体化された組成物に含まれる圧
電セラミックス粒子で振動エネルギーを電気エネルギー
に変換し、さらにこの電気エネルギーを熱エネルギーと
して放散させ、振動を迅速に減衰させることができる。
この場合、ポリマー材料は複合体の母体として用いるこ
とにより、複合体の機械的柔らかさを増大させる役割を
もっており、成形加工を容易にし、大面積のシート状へ
の加工が可能となる。また、目的の振動物に取りつける
際に適した形状に成形することもできる。
電セラミックス粒子で振動エネルギーを電気エネルギー
に変換し、さらにこの電気エネルギーを熱エネルギーと
して放散させ、振動を迅速に減衰させることができる。
この場合、ポリマー材料は複合体の母体として用いるこ
とにより、複合体の機械的柔らかさを増大させる役割を
もっており、成形加工を容易にし、大面積のシート状へ
の加工が可能となる。また、目的の振動物に取りつける
際に適した形状に成形することもできる。
【００１３】また、組成物中の導電性物質および半導電
性物質の組成比や圧電セラミックスに添加する希土類元
素などの組成比を変化させることにより、振動の減衰率
を調節することができ、あらゆる周波数の振動を選択的
に減衰させることもできる。すなわち、上記の組成比を
変えることにより、前記のインピーダンス整合条件に沿
うように、所望の周波数帯について所望の減衰率を有す
る組成物が得られるのである。この場合、組成分布に傾
斜を与えることも有効である。
性物質の組成比や圧電セラミックスに添加する希土類元
素などの組成比を変化させることにより、振動の減衰率
を調節することができ、あらゆる周波数の振動を選択的
に減衰させることもできる。すなわち、上記の組成比を
変えることにより、前記のインピーダンス整合条件に沿
うように、所望の周波数帯について所望の減衰率を有す
る組成物が得られるのである。この場合、組成分布に傾
斜を与えることも有効である。
【００１４】以上の通りのこの発明の制振材料は、各種
防音部材として好適に使用される。たとえば、住宅用の
窓、電動機または騒音を発生する機器を収納する箱とこ
の発明にかかる組成物を一体化させることにより、防音
効果を得ることができる。前述のように、これらの物に
シート状にした本発明の組成物を接着しても良いし、ま
た溶製状態にしたものを吹き付けてもよい。さらに、窓
わく等の隙間に充填してもよい。
防音部材として好適に使用される。たとえば、住宅用の
窓、電動機または騒音を発生する機器を収納する箱とこ
の発明にかかる組成物を一体化させることにより、防音
効果を得ることができる。前述のように、これらの物に
シート状にした本発明の組成物を接着しても良いし、ま
た溶製状態にしたものを吹き付けてもよい。さらに、窓
わく等の隙間に充填してもよい。
【００１５】以下に実施例を示し、この発明についてさ
らに詳しく説明する。
らに詳しく説明する。
【００１６】
【実施例】圧電粒子としては圧電セラミックスＰＺＴ
（富士チタン工業 ＰＥ６０Ａ）、導電粒子としてカー
ボン・ブラック（ＣＢ：ＴＯＫＡＩ ＳＥＡＳＴ ３０
０）を用いた。圧電粒子の体積分率を５０％に統一し、
ＣＢの充填量を変えることによって導電率を変化させ、
制振効率との対応を評価した。また、セラミックスを電
気機械結合係数の大きいＰＬＺＴ（７／６５／３５）に
変えて、制振効率に及ぼす影響を評価した。ポリマーマ
トリックスとしてＰＶＤＦを用いた。以上の原料をミキ
シングローラーにより混練（１９０℃）、プレス成形
（２１０℃、２１分間）し、厚さ0.5mm のフィルム状に
した。試料を４０mm×１５mmの片持梁状にして、加振機
より振動を与え、残留振動を非接触変位センサーで読み
取り、得られた減衰曲線のピークを指数関数近似し、振
幅が1/e になる時間（τ）を算出した。τの数値で複合
材料の制振効率を評価した。
（富士チタン工業 ＰＥ６０Ａ）、導電粒子としてカー
ボン・ブラック（ＣＢ：ＴＯＫＡＩ ＳＥＡＳＴ ３０
０）を用いた。圧電粒子の体積分率を５０％に統一し、
ＣＢの充填量を変えることによって導電率を変化させ、
制振効率との対応を評価した。また、セラミックスを電
気機械結合係数の大きいＰＬＺＴ（７／６５／３５）に
変えて、制振効率に及ぼす影響を評価した。ポリマーマ
トリックスとしてＰＶＤＦを用いた。以上の原料をミキ
シングローラーにより混練（１９０℃）、プレス成形
（２１０℃、２１分間）し、厚さ0.5mm のフィルム状に
した。試料を４０mm×１５mmの片持梁状にして、加振機
より振動を与え、残留振動を非接触変位センサーで読み
取り、得られた減衰曲線のピークを指数関数近似し、振
幅が1/e になる時間（τ）を算出した。τの数値で複合
材料の制振効率を評価した。
【００１７】ＰＺＴ／ＣＢ／ＰＶＤＦ系、及びＰＬＺＴ
／ＣＢ／ＰＶＤＦ系におけるＣＢ体積分率に対するτの
変化を示したものが図１である。各系において、τはＣ
Ｂ分率6.5 ％の近傍で最小値をとるように変化した。ま
た図２は、ＣＢ体積分率に対する試料の導電率の変化を
示したものである。圧電体は振動により交番電圧を発生
し、その振動数をω、静電容量をＣとすると、圧電体の
インピーダンスは１／ωＣであり、抵抗Ｒを通してエネ
ルギーを散逸させるとすれば、インピーダンス整合が成
立するＲ＝１／ωＣのときに、制振効率は最大となる。
この時τは最小となる。各系におけるｒの最小値では、
このようなインピーダンス整合条件が成立していると考
えられる。また、図１の結果からも明らかなように、電
気機械結合係数の大きいＰＬＺＴ粒子を充填した系の方
が大きい制振効果が得られることがわかった。
／ＣＢ／ＰＶＤＦ系におけるＣＢ体積分率に対するτの
変化を示したものが図１である。各系において、τはＣ
Ｂ分率6.5 ％の近傍で最小値をとるように変化した。ま
た図２は、ＣＢ体積分率に対する試料の導電率の変化を
示したものである。圧電体は振動により交番電圧を発生
し、その振動数をω、静電容量をＣとすると、圧電体の
インピーダンスは１／ωＣであり、抵抗Ｒを通してエネ
ルギーを散逸させるとすれば、インピーダンス整合が成
立するＲ＝１／ωＣのときに、制振効率は最大となる。
この時τは最小となる。各系におけるｒの最小値では、
このようなインピーダンス整合条件が成立していると考
えられる。また、図１の結果からも明らかなように、電
気機械結合係数の大きいＰＬＺＴ粒子を充填した系の方
が大きい制振効果が得られることがわかった。
【００１８】
【発明の効果】この発明により、より大きな制振効果を
奏することのできる圧電セラミック・ポリマー複合系の
新しい制振材料が提供される。
奏することのできる圧電セラミック・ポリマー複合系の
新しい制振材料が提供される。
【図１】実施例としてのカーボンブラック含有率とτ値
との相関図である。
との相関図である。
【図２】実施例としてのカーボンブラック含有率と導電
率との相関図である。
率との相関図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 導電性物質および半導電性物質の群から
選ばれた少なくとも１種の物質と、圧電セラミックスお
よびポリマーとからなる組成物であって、 次式 Ｒ＝１／ωＣ （Ｒ：抵抗、 ω：圧電セラミックスの振動数 Ｃ：圧電セラミックスの静電容量） で表されるインピーダンス整合条件に沿ってなることを
特徴とする制振材料。 - 【請求項２】 電気機械結合係数の大きい圧電セラミッ
クスを配合してなる請求項１の制振材料。 - 【請求項３】 組成分布を傾斜させてなる請求項１また
は２の制振材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3205293A JPH05240298A (ja) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | 制振材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3205293A JPH05240298A (ja) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | 制振材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240298A true JPH05240298A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=16504573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3205293A Pending JPH05240298A (ja) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | 制振材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05240298A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7029598B2 (en) | 2002-06-19 | 2006-04-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Composite material for piezoelectric transduction |
| JP2006308679A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Tokyo Institute Of Technology | 吸音周波数の制御方法、および吸音構造体 |
| US7531112B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-05-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Composition for forming dielectric, capacitor produced using composition, and printed circuit board provided with capacitor |
| CN114874609A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-08-09 | 上海交通大学 | 一种高阻尼智能减振片材料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-08-15 JP JP3205293A patent/JPH05240298A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7029598B2 (en) | 2002-06-19 | 2006-04-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Composite material for piezoelectric transduction |
| US7531112B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-05-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Composition for forming dielectric, capacitor produced using composition, and printed circuit board provided with capacitor |
| JP2006308679A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Tokyo Institute Of Technology | 吸音周波数の制御方法、および吸音構造体 |
| CN114874609A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-08-09 | 上海交通大学 | 一种高阻尼智能减振片材料及其制备方法 |
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