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压电弯曲片是压电纤维复合材料，内部是由压电纤维棒组成，有横向伸长、收缩以及45°斜边伸长三种形变模式。通过将压电纤维片与金属薄片粘接贴合的方式带动金属片发生弯曲、扭转等形变。

外观

标准产品

定制产品

工作方式

用作致动器（P1,P2,P3类型）

压电纤维片作为致动器使用时，给其加载一定的电压，纤维片会横向或者45°方向伸长或横向收缩，当将纤维片粘贴到金属板等表面时，金属板会随之发生弯曲变形，由于纤维片具有位移行程大、响应速度快等特点可用于减震抑震等应用。

用作传感器或发电（P2,P3类型）

压电纤维片作为传感器使用，将其粘贴于被测物表面，当被测物发生形变或振动时，压电纤维片会产生相应的电荷量，形变越大，产生的电荷量越多，从而检测形变或受力情况。

压电纤维片也可以用于发电，当外力作用下使其发生形变时，压电纤维片内部产生电荷电压。

运动方式

伸长

弯曲

扭转

驱动控制

应用

• 悬臂梁减震    • 减震抑震    • 机翼减震/除冰    • 振动发电

注意：纤维片在粘接后，我们不建议再拆下来使用，因为纤维片内部为细小的纤维棒，在拆的过程很易于损坏或导致内部纤维棒变形、错位。若逆压电效应使用，因为驱动电压高，存在风险，如漏电等；若正压电效应使用，可能会因为内部压电纤维棒的变形等而达不到预期效果等。

焊点：预先镀上的标准无铅焊料，材料为S-Sn99Cu1。

高温压电纤维片焊线温度和焊线时间

MFC预装有无铅焊料，因此可以简单地使用任何无铅焊料，并且应将铁的温度调节到正在使用的焊料的熔点。通常我们将铁的温度设置为大约320-330°C，焊接时间为1-3秒，但也取决于使用的焊料，焊铁的功率和焊接技术。

技术参数：

P1-Types (0°纤维方向) 位移是在驱动电压-500V~1500V下测得。

型号：M-2503-P1

静电容量：
0.34nF

位移：
19.7µm

出力：
21N

致动长度：
25mm

致动宽度：
3mm

整体长度：
46mm

整体宽度：
10mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-2807-P1

静电容量：
0.93nF

位移：
28.98µm

出力：
62N

致动长度：
28mm

致动宽度：
7mm

整体长度：
38mm

整体宽度：
13mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-2814-P1

静电容量：
1.4nF

位移：
32.48µm

出力：
146N

致动长度：
28mm

致动宽度：
14mm

整体长度：
38mm

整体宽度：
20mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-4005-P1

静电容量：
0.7nF

位移：
35.4µm

出力：
38N

致动长度：
40mm

致动宽度：
5mm

整体长度：
50mm

整体宽度：
11mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-4010-P1

静电容量：
1.87nF

位移：
42µm

出力：
90N

致动长度：
40mm

致动宽度：
10mm

整体长度：
50mm

整体宽度：
16mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-4312-P1

静电容量：
3.49nF

位移：
48.375µm

出力：
120N

致动长度：
43mm

致动宽度：
12mm

整体长度：
60mm

整体宽度：
21mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-5628-P1

静电容量：
8.71nF

位移：
75.6µm

出力：
340N

致动长度：
56mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
67mm

整体宽度：
37mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8503-P1

静电容量：
1.1nF

位移：
66.98µm

出力：
21N

致动长度：
85mm

致动宽度：
3mm

整体长度：
110mm

整体宽度：
14mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8507-P1

静电容量：1.76nF

位移：87.975µm

出力：65N

致动长度：
85mm

致动宽度：
7mm

整体长度：
101mm

整体宽度：
13mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8514-P1

静电容量：
5.81nF

位移：
102µm

出力：
152N

致动长度：
85mm

致动宽度：
14mm

整体长度：
101mm

整体宽度：
20mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8528-P1

静电容量：
11.31nF

位移：
114.75µm

出力：
454N

致动长度：
85mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
103mm

整体宽度：
35mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8557-P1

静电容量：
16nF

位移：
114.75µm

出力：
693N

致动长度：
85mm

致动宽度：
57mm

整体长度：
103mm

整体宽度：
64mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-14003-P1

静电容量：
2.51nF

位移：
147µm

出力：
28N

致动长度：
140mm

致动宽度：
3mm

整体长度：
160mm

整体宽度：
10mm

整体厚度：
约0.3mm

 
F1-Types (45° 纤维方向)  位移是在驱动电压-500V~1500V下测得。

型号：M-8528-F1

静电容量：
11nF

位移：
114.75 µm

出力：
364N calc.

致动长度：
85mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
105mm

整体宽度：
35mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8557-F1

静电容量：
16nF

位移：
114.75µm

出力：
710N calc.

致动长度：
85mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
105mm

整体宽度：
35mm

整体厚度：
约0.3mm

 
P2/P3(d31 效应致动器) 位移是在驱动电压：-60V~360V下测得。

型号：M-0714-P2

静电容量：
13nF

位移：
-3.78µm

出力：
-57N

致动长度：
7mm

致动宽度：
14mm

整体长度：
16mm

整体宽度：
16mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-2807-P2

静电容量：
20nF

位移：
-16.38µm

出力：
-35N

致动长度：
28mm

致动宽度：
7mm

整体长度：
37mm

整体宽度：
10mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-2814-P2

静电容量：
48nF

位移：
-17.64µm

出力：
-76N

致动长度：
28mm

致动宽度：
14mm

整体长度：
37mm

整体宽度：
18mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-5628-P2

静电容量：
187nF

位移：
-41.44µm

出力：
-175N

致动长度：
56mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
66mm

整体宽度：
31mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8503-P2

静电容量：
25nF

位移：
-36.55µm

出力：
-11N

致动长度：
85mm

致动宽度：
3mm

整体长度：
113mm

整体宽度：
8mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8507-P2

静电容量：
70nF

位移：
-51.425µm

出力：
-38N

致动长度：
85mm

致动宽度：
7mm

整体长度：
100mm

整体宽度：
10mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8514-P2

静电容量：
138nF

位移：
-53.55µm

出力：
-76N

致动长度：
85mm

致动宽度：
14mm

整体长度：
100mm

整体宽度：
18mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8528-P2

静电容量：
264nF

位移：
-62.9µm

出力：
-180N

致动长度：
85mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
103mm

整体宽度：
31mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8557-P2

静电容量：
543nF

位移：
-63.75µm

出力：
-385N

致动长度：
85mm

致动宽度：
57mm

整体长度：
103mm

整体宽度：
60mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8585-P2

静电容量：
970nF

位移：
-63.75µm

出力：
-585N

致动长度：
85mm

致动宽度：
85mm

整体长度：
103mm

整体宽度：
88mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-17007-P2

静电容量：
147nF

位移：
-102µm

出力：
-37N

致动长度：
170mm

致动宽度：
7mm

整体长度：
186mm

整体宽度：
12mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-2814-P3

静电容量：
50nF

位移：
长：-17.36µm
宽：-8.68µm

出力：
-95N

致动长度：
28mm

致动宽度：
14mm

整体长度：
37mm

整体宽度：
18mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-5628-P3

静电容量：
211nF

位移：
长：-44.8µm
宽：-22.4µm

出力：
-240N

致动长度：
56mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
66mm

整体宽度：
31mm

整体厚度：
约0.3mm

 

型号：M-8528-P3

静电容量：
355nF

位移：
长：-68µm
宽：-22.4µm

出力：
-240N

致动长度：
85mm

致动宽度：
28mm

整体长度：
103mm

整体宽度：
31mm

整体厚度：
约0.3mm

 
S1-Types 带有位移传感器；（0°纤维方向）位移是在驱动电压-500~150V下测得。

型号：M8557-S1 具有位移传感

静电容量：
13nF

位移：
153µm

出力：
570N calc

致动长度：
85mm

致动宽度：
47mm

-

整体长度：
103mm

整体宽度：
31mm

整体厚度：
约0.3mm

传感致动长度：
85mm

传感致动宽度：
5mm

传感静电容量：
1.45nF

整体宽度：
31mm

整体厚度：
约0.3mm

 

注：M8557-S1由两个P1类型的压电片组成，较宽的部分为促动器，较小的另一部分为传感器，即压电式传感器，不适于低频测量或静态形变情况。主要设计用于动态振动环境下的减振系统，且只对平面形变敏感，不能用于非平面的力传感器。

MFC机械性能
  公制 英制
高电场 (|E| > 1kV/mm)，偏置电压操作压电常数：    
d33 P1类型，内部纤维方向 
注：与长度、宽度相比，压电纤维片的厚度薄，可将其他压电常数如d11,d12...d36设置为0		 4.6E+02 pC/N 4.6E+02 pm/V
d31 P2类型，电极方向
注：与长度、宽度相比，压电纤维片的厚度薄，可将其他压电常数如d11,d12...d36设置为0		 -2.1E+02 pC/N -2.1E+02 pm/V
低电场 (|E| < 1kV/mm > 300V)，无偏压操作压电常数：
d33 P1类型, 内部纤维方向 4.0E+02 pC/N 4.0E+02 pm/V
d31 P2类型，电极方向 -1.7E+02 pC/N -1.7E+02 pm/V
自由应变* /V (低电场 - 高电场)，d33 MFC(P1) ~ 0.75 - 0.9 ppm/V ~ 0.75 - 0.9 ppm/V
自由应变 /V (低电场 - 高电场) ，d31 MFC (P2) 内部纤维方向 ~1.1 - 1.3 ppm/V ~1.1 - 1.3 ppm/V
自由应变迟滞，内部纤维方向 ~ 0.2 ~ 0.2
DC极化电压, Vpol，d33 MFC (P1) +1500V +1500V
DC极化电压, Vpol ，d31 MFC (P2) +360V +360V
极化后电容 @ 1kHz，室温，Cpol，d33 MFC (P1) ~ 0.30 nF/cm² ~ 1.94 nF/in²
极化后电容 @ 1kHz，室温，Cpol，d31 MFC (P2) ~ 7.8 nF/cm² ~ 50 nF/ in²
各向异性线性弹性性质（恒定电场）：
拉伸模量，E1，内部纤维方向 30.336 GPa 4.4E+06 psi
拉伸模量，E1，电极方向 15.857 GPa 2.3E+06 psi
柏松比， v12 0.31 0.31
柏松比， v21 0.16 0.16
剪切模量, G12，混合估算规则 5.515 GPa 8.0E+05 psi
操作参数：
工作正压，Vmax ，d33 MFC (P1) +1500V +1500V
工作正压，Vmax ，d31 MFC (P2) +360V +360V
工作负压，Vmin ， d33 MFC (P1) -500V -500V
工作负压，Vmin ， d31 MFC (P2) -60V -60V
线弹性拉伸应变极限 1000 ppm 1000 ppm
操作拉伸应变 < 4500 ppm < 4500 ppm
工作-能量密度 ~1000 in-lb/in3 ~1000 in-lb/in3
工作温度 -35°C -31°F
工作温度-标准版本 < 85°C < 176°F
工作温度-HT版本 < 130°C < 266°F
工作寿命(@ 1kVp-p) > 10E+09 cycles > 10E+09 cycles
工作寿命 (@ 2kVp-p, 500VDC) > 10E+07 cycles > 10E+07 cycles

作为促动器的工作带宽

 

 高电场

0Hz up to 10 kHz

0Hz up to 10 kHz
低电场 (< 33%工作电压) 0Hz up to 700kHz 0Hz up to 700kHz
作为传感器的工作带宽 0Hz up to 1 MHz 0Hz up to 1 MHz
其他机械参数
MFC厚度 300µm, +-10% 12 mil +-10%
体积密度，致动区域 5.44 g/cm³ 5.44 g/cm³
面积密度，致动区域 0.16 g/cm² 0.16 g/cm²


介电常数：可通过以上给的电容值及致动尺寸进行计算，压电纤维片的致动长度、宽度详见所选型号的参数值，致动厚度为0.18mm。

点击下载资料

常见问题：

问题1：推荐使用什么胶水进行MFC与结构粘接?

我们推荐两种元件粘接剂，一种是3M的DP460环氧树脂胶，另一种是乐泰E120HP环氧树脂胶。胶粘接后在50-60℃温度下使用适当固定装置压住MFC2个小时左右，在这种情况下可以得到粘合效果。

问题2：我想用MFC作为传感器，但是我没有得到任何读数。

你已经正确将MFC与结构进行连接，且结构能够使MFC产生形变，即使MFC拉伸或收缩。

问题3：MFC能产生的最大出力是多少?

MFC在自由伸展的状态下，将会延伸长度的1800ppm，在致动横截面上出力约为4kN/cm²。

问题4：标准的MFC产生多大的力和位移?

M-8557P1 产生大约900N的出力和150μm的位移（自由伸缩）。

问题5：MFC可以在大于10kHz的频率下工作吗?

可以。一般来说当MFC作为促动器工作在较高的电场下（即电压超过最大工作电压的1/3），已给出的参数10KHz 是它工作频率的上限。

作为传感时，MFC目前在用于探测几兆赫兹下的形变。在低电场操作时，它也被用做促动器产生超声可达700kHz(也就是SHM应用)，在高频使用时，MFC作为促动器的主要标准是因介电损耗及寄生损耗产生的热量。检测期间的温度是确定频率/电压上限的方法，总的来说，温度不应超过80℃。

问题6： 你可以将MFC弯到什么程度且不会折断，比如标准的M-8557P1?

MFC在折断之前抗拉应变大概是4500ppm, 这是加载在MFC没有电场的情况下。它可能仍然是可用的，但是弹性性能将会改变。对于标准的0.3mm厚的MFC，在纤维方向可以产生弯曲直径大概是120mm，垂直于纤维方向的弯曲直径大概是100mm。

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