沈 杰，宋佳暢，周 靜，周晶晶，黃 瑞，申冰菲

(武漢理工大學材料科學與工程學院，材料復(fù)合新技術(shù)國家重點實驗室，武漢 430070)

0 引 言

壓電纖維復(fù)合材料(macro fiber composites,MFC)是由壓電纖維、高分子聚合物基體以及叉指電極復(fù)合成的“三明治”結(jié)構(gòu)，它同時保留了壓電晶體高壓電性能和聚合物基體良好的柔韌性[1-4]，適用于復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)，在航空航天結(jié)構(gòu)如飛機機翼、衛(wèi)星天線的主動振動控制智能結(jié)構(gòu)中被廣泛用作驅(qū)動與傳感元件[5-10]。在驅(qū)動和傳感應(yīng)用方面分別對MFC提出了大應(yīng)力/應(yīng)變和高靈敏度的不同要求，而復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)是影響其應(yīng)用性能的關(guān)鍵因素，掌握結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能間相關(guān)性，是針對應(yīng)用需求優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。粘結(jié)層是MFC結(jié)構(gòu)形成中必要的結(jié)構(gòu)單元，研究學者前期對其與MFC的應(yīng)用性能相關(guān)性也開展了廣泛的研究。Lin等[11]通過有限元模擬和實驗測試研究了MFC的壓電纖維及粘結(jié)層結(jié)構(gòu)參數(shù)對其驅(qū)動性能的影響。結(jié)果表明，較薄的壓電纖維和粘結(jié)層厚度能夠改善MFC的驅(qū)動性能，同時壓電纖維體積分數(shù)的增大也會使MFC的自由應(yīng)變性能非線性增大。Sreenivasa等[12]采用一種基于等場假設(shè)理論等效分層方法的模型，發(fā)現(xiàn)當叉指電極與壓電纖維之間粘結(jié)層體積分數(shù)為0.1%時，有利于MFC電氣常數(shù)的提升，從而使MFC獲得最佳的壓電性能。這些研究均從MFC的結(jié)構(gòu)參數(shù)的角度出發(fā)對其性能進行優(yōu)化，MFC中聚合物性能參數(shù)也極大地影響其性能輸出。Wang等[13]研究了不同環(huán)氧樹脂粘度對MFC性能影響，研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧樹脂粘度的增加會造成MFC在封裝過程中氣泡過多，極化或者施加電壓時的擊穿風險提高，導(dǎo)致MFC的縱向位移逐漸減少。Wu等[14]采用BaTiO3納米顆粒填充環(huán)氧樹脂來提高聚合物相的介電常數(shù)，減弱了粘結(jié)層與壓電纖維之間的介電失配現(xiàn)象，可以有效降低MFC驅(qū)動電壓。Chen等[15]研究了環(huán)氧樹脂中不同TiO2含量對MFC的電學性能和自由應(yīng)變性能的影響。研究表明，TiO2含量為3%(質(zhì)量分數(shù))時有效地增大了MFC的拉伸強度和自由應(yīng)變。同時這種界面之間粘結(jié)層的存在會在傳遞壓電層和主體結(jié)構(gòu)層之間的力和應(yīng)變方面起著至關(guān)重要的作用[16]。以上研究從材料使役過程中的宏觀性能表現(xiàn)出發(fā)，探究粘結(jié)層參數(shù)對MFC性能的影響。然而，粘結(jié)層作為外電場與應(yīng)力和MFC中功能相間傳遞的紐帶，從微觀力-電傳遞機制的角度影響其機電響應(yīng)行為，決定其宏觀性能，但其機理的研究尚未見報道。

因此，本文將采用仿真模擬手段，探究MFC粘結(jié)層在電場分布和應(yīng)力應(yīng)變傳遞中的影響規(guī)律和相應(yīng)的力-電傳遞機制，同時結(jié)合試驗研究驗證粘結(jié)層參數(shù)對MFC驅(qū)動與傳感性能的影響，優(yōu)化MFC粘結(jié)層設(shè)計與性能。

1 實 驗

1.1 多物理場建模

采用COMSOL Multiphysics多物理場有限元仿真軟件建立MFC整體結(jié)構(gòu)，同時取整體結(jié)構(gòu)模型中的局部單元結(jié)構(gòu)建立等效體積單元模型(representative volume element,RVE)(如圖1所示)，相關(guān)結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)如表1所示。壓電材料采用d33工作模式，即壓電相沿壓電纖維x軸向極化，其中叉指電極中相鄰電極的極性相反，上下相對電極極性相同。對創(chuàng)建的模型進行電場與力場的多物理場耦合仿真，分析粘結(jié)層對復(fù)合結(jié)構(gòu)電學與力學性能的影響規(guī)律。

圖1 仿真模型示意圖Fig.1 Schematic structure

表1 壓電纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)參數(shù)初始值Table 1 Initial values of structural parameters of macro fiber composites /mm

將MFC看成一個等效整體，由平面應(yīng)力假設(shè)、經(jīng)典層合板理論結(jié)合混合定則[17-19]可以推導(dǎo)出：

(1)

(2)

1.2 材料和試驗方法

將PZT5-H陶瓷塊體(山東淄博宇海電子陶瓷有限公司)切割成壓電纖維陣列，并用環(huán)氧樹脂DP 460(3M法國塞基-蓬圖瓦茲公司)填充陣列凹槽，在30 ℃下常溫固化，得到壓電纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合陣列，再將復(fù)合陣列切割打磨成30 mm厚度的壓電纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合層。隨后，采用3種不同的高分子聚合物作為封裝粘結(jié)層，包括DP 270(3M法國塞基-蓬圖瓦茲公司)、DP 460和DP 810(3M公司，美國明尼蘇達州圣保羅)高分子樹脂，將聚合物旋涂在刻蝕叉指電極的聚酰亞胺薄膜上，調(diào)整轉(zhuǎn)速得到厚度約為1 μm、2 μm、3 μm、4 μm和5 μm的粘結(jié)層，粘結(jié)層的光學顯微照片如圖2所示，其中3種高分子樹脂的物理和化學性能參數(shù)如表2所示。將刻蝕叉指電極的聚酰亞胺薄膜和復(fù)合層進行組裝，施加一定壓力并置于30 ℃真空干燥環(huán)境中進行固化得到MFC。MFC的極化電場為3 kV/mm，極化溫度為室溫，極化時間15 min。

表2 高分子聚合物粘結(jié)劑物理與化學參數(shù)Table 2 Physical and chemistry properties of polymer resin binder

采用日本Nikon公司生產(chǎn)的Eclipse Lv150n型金相顯微鏡觀察MFC的微觀形貌。采用美國Radiant公司生產(chǎn)的Precision Workstation測量MFC的鐵電響應(yīng)行為。采用吉時利DMM7510圖形采樣萬用表測試MFC的電輸出性能。

2 結(jié)果與討論

2.1 MFC中粘結(jié)層的力-電傳遞機制仿真分析

壓電復(fù)合層與叉指電極間的界面粘結(jié)層會影響外加電場以及外力作用于MFC時能否有效地加載于壓電纖維上，為分析其對電場分布以及應(yīng)力應(yīng)變傳遞影響，建立MFC的RVE模型，采用COMSOL仿真模擬軟件對粘結(jié)層結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)進行了仿真分析，粘結(jié)層參數(shù)主要包括厚度、介電常數(shù)以及彈性模量。MFC粘結(jié)層厚度對壓電纖維內(nèi)部電場分布的影響如圖3所示。其中圖3(a)為粘結(jié)層厚度對壓電纖維x軸向電場分布的影響，可以看出，在外加電場下(E=2 kV/mm)，隨著粘結(jié)層厚度的增加，壓電纖維內(nèi)部的電場強度逐漸下降，在粘結(jié)層厚度為1 μm時，壓電纖維內(nèi)部的電場強度為0.149 kV/mm，當厚度繼續(xù)增大到5 μm后，電場強度陡降至0.037 kV/mm，下降幅度為75.2%。從圖3(b)～(d)中可以看出，在相同外加電場條件下，隨著粘結(jié)層厚度的增大，叉指電極正下方的電場分布均勻性逐漸降低，同時壓電纖維x軸向的弱電場區(qū)域隨之增大，導(dǎo)致壓電纖維上的整體的有效電場強度減弱。

圖3 粘結(jié)層厚度對MFC電場分布影響Fig.3 Effect of the thickness of the adhesive layer on the MFC electric field distribution

圖4為粘結(jié)層介電常數(shù)對壓電纖維x軸向電場分布的影響。從圖4可知，對于粘結(jié)層厚度一定的MFC，隨著粘結(jié)層介電常數(shù)的增大，壓電纖維內(nèi)部的電場強度逐漸增大，當粘結(jié)層介電常數(shù)從1增加到10時，電場強度大小隨之從0.006 kV/mm上升到0.048 kV/mm。這是由于粘結(jié)層與壓電纖維之間的介電常數(shù)差異較大會產(chǎn)生介電失配現(xiàn)象[20]，兩者可看作為一種簡單的電容串聯(lián)組合[21]，壓電纖維上的分壓占比可由公式(3)估算得出：

圖4 粘結(jié)層介電常數(shù)對壓電纖維x軸向電場分布影響Fig.4 Effect of the dielectric constant of the adhesive layer on the x-axis electric field distribution of the piezoelectric fiber

(3)

式中：εc為壓電陶瓷的相對介電常數(shù)；εa為粘結(jié)層的相對介電常數(shù)；dc和da分別為壓電纖維與粘結(jié)層的厚度；Va為驅(qū)動電壓；ΔV為壓電纖維的分壓。從公式(3)可以看出，粘結(jié)層厚度的減小與介電常數(shù)的增大均有利于壓電纖維上電場的有效加載。

MFC作為一種具有力-電轉(zhuǎn)換的功能復(fù)合材料，粘結(jié)層同樣對應(yīng)力的傳遞起著重要的作用。圖5為外加電場下，粘結(jié)層厚度對壓電纖維x軸向應(yīng)力分布及MFC尖端位移的影響。從圖5可以看出，隨著粘結(jié)層厚度從1 μm逐漸增加到5 μm，電極下方的應(yīng)力大小與尖端位移分別從3.35×106N/m2和5.1 μm下降至0.79×106N/m2和1.2 μm，下降幅度分別為76.3%和76.5%，且在電極下方出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象?？梢姡辰Y(jié)層厚度的微小變化對MFC內(nèi)應(yīng)力分布及尖端位移有著顯著的影響，減小粘結(jié)層的厚度，有利于MFC內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變的傳遞。

圖5 粘結(jié)層厚度對MFC應(yīng)力分布及尖端位移影響Fig.5 Effect of adhesive layer thickness on MFC stress distribution and free strain

圖6為恒外加電場下，粘結(jié)層厚度為1 μm時，其介電常數(shù)對壓電纖維x軸向應(yīng)力分布及MFC尖端位移的影響規(guī)律。從圖6(a)可以看出，當粘結(jié)層介電常數(shù)逐漸增大時(ε=2、4、6、8、10)，壓電纖維x軸方向的應(yīng)力逐漸增大且應(yīng)力主要集中在電極正下方，叉指電極之間的壓電纖維區(qū)域的應(yīng)力最小但分布較為均勻。MFC的尖端位移隨著粘結(jié)層介電常數(shù)增大呈線性變化的曲線如圖6(b)所示，當介電常數(shù)ε=2時，粘結(jié)層與壓電纖維之間的介電常數(shù)差值較大，粘結(jié)層分壓現(xiàn)象明顯，MFC尖端位移較小為3.71 μm，當其介電常數(shù)增大到ε=10，MFC尖端位移線性增大到15.88 μm。

圖6 粘結(jié)層介電常數(shù)對MFC應(yīng)力分布及尖端位移影響Fig.6 Effect of the dielectric constant of the adhesive layer on the stress distribution and free strain of MFC

MFC粘結(jié)層應(yīng)力分布以及尖端位移隨粘結(jié)層彈性模量的變化曲線如圖7所示。一般來說，結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的彈性模量可以分為3個范圍，即橡膠區(qū)(E=0.01 GPa)、橡膠-玻璃過渡區(qū)(E=1 GPa)和玻璃化區(qū)(E=10 GPa)[22]。從圖7(a)可以看出，隨著粘結(jié)層彈性模量的增大，粘結(jié)層沿纖維x軸向應(yīng)力逐漸增大，說明彈性模量較大的粘結(jié)層更有利于壓電纖維產(chǎn)生的應(yīng)力進行傳遞。此外，從圖7(b)可以發(fā)現(xiàn)，粘結(jié)層彈性模量為0.01 GPa時，MFC尖端位移為2.927 μm，當彈性模量增加到10 GPa時，其尖端位移增加至2.930 μm，上升幅度僅為0.1%。說明粘結(jié)層彈性模量對MFC在外電場驅(qū)動下的尖端位移影響不大。

圖7 粘結(jié)層彈性模量對MFC應(yīng)力分布及尖端位移影響Fig.7 Effect of the elastic modulus of the adhesive layer on the stress distribution and free strain of MFC

上述仿真模擬結(jié)果說明，粘結(jié)層厚度和介電常數(shù)是影響壓電纖維內(nèi)電場分布的主要因素，隨著厚度的減小以及介電常數(shù)的增大，電場在壓電纖維內(nèi)的分布逐漸均勻且強度增大，從而提高壓電纖維的壓電性能。MFC的應(yīng)力傳遞主要受到粘結(jié)層彈性模量的影響，在壓電纖維內(nèi)電場強度一定時，隨著彈性模量的增大，壓電纖維傳遞到粘結(jié)層的應(yīng)力隨之增大，但MFC結(jié)構(gòu)剛度逐漸增大，其形變難以發(fā)生。因此，針對驅(qū)動應(yīng)用，粘結(jié)層應(yīng)保證其厚度較小、介電常數(shù)和彈性模量較大，增大壓電纖維上的電場強度和應(yīng)力，提高其驅(qū)動性能；而針對傳感應(yīng)用，應(yīng)選取厚度和彈性模量較小的粘結(jié)層以保證外力傳遞效率以及MFC易發(fā)生形變，使壓電纖維上聚集更多電荷，提高其傳感性能。

2.2 粘結(jié)層對MFC驅(qū)動與傳感性能的影響

MFC作為一種力-電互相轉(zhuǎn)換的功能復(fù)合材料，在使役過程中受到外加電場或是外力的作用，其產(chǎn)生的尖端位移或是輸出電壓反映了MFC的機電轉(zhuǎn)換效率及壓電性能優(yōu)劣。然而，這種外加電場和外力均無法直接作用在具有力-電轉(zhuǎn)換特性的壓電纖維上，粘結(jié)層的存在阻礙了二者的傳遞，使MFC在驅(qū)動和傳感應(yīng)用中壓電性能受限，因此，從壓電響應(yīng)以及驅(qū)動和傳感應(yīng)用的角度考慮，粘結(jié)層結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)對MFC壓電性能的影響顯得十分重要。分析MFC內(nèi)電場分布及應(yīng)力應(yīng)變傳遞的變化，對粘結(jié)層結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)分別對MFC鐵電響應(yīng)和應(yīng)用性能的影響表征。圖8為不同粘結(jié)層厚度與介電常數(shù)的MFC在同一外加電場下的電滯回線。由圖8(a)可以看出，在相同電場條件下，隨著粘結(jié)層厚度的增大，MFC的剩余極化強度逐漸減小，粘結(jié)層厚度為1 μm時，MFC的電滯回線形狀飽和，剩余極化強度最大為2.18 μC/cm2，當厚度增大到5 μm時，MFC的電滯回線飽和度下降且剩余極化強度達到最小為0.93 μC/cm2。這說明隨著粘結(jié)層厚度的增大，外加電場對MFC的極化程度逐漸降低，在粘結(jié)層厚度為5 μm的樣品中達到最低。從仿真模擬結(jié)果可知，粘結(jié)層厚度較小的MFC中壓電纖維內(nèi)電場強度越大，當粘結(jié)層厚度為1 μm時壓電纖維內(nèi)電場分布均勻且強度最大，MFC的剩余極化強度隨粘結(jié)層厚度變化趨勢與仿真結(jié)果一致。從圖8(b)可以看出，采用介電常數(shù)ε=4.72的DP 460聚合物基體作為粘結(jié)層的MFC的電滯回線更加飽和，剩余極化強度最大為1.79 μC/cm2。這是由于粘結(jié)層介電常數(shù)增大使得其與壓電纖維之間的介電失配現(xiàn)象得到一定程度的緩解，壓電纖維內(nèi)的有效電場分布逐漸均勻且強度增大，MFC極化程度愈加充分，剩余極化強度越大，同樣與仿真模擬結(jié)果一致。此外，MFC為非均質(zhì)材料，其多相結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在較多的界面結(jié)合，在形變過程中易產(chǎn)生微小缺陷，導(dǎo)致MFC在外加電場強度增大的過程中，缺陷處漏電流逐漸變大，電滯回線隨之出現(xiàn)“低頭現(xiàn)象”。

圖8 粘結(jié)層對MFC電滯回線影響Fig.8 Effect of the adhesive layer on the MFC hysteresis loop

圖9為電場強度為2.0 kV/mm，電場頻率為1 Hz，電場幅值為1 000 V下MFC的尖端位移隨粘結(jié)層厚度與介電常數(shù)變化的曲線。為了探究粘結(jié)層厚度對MFC尖端位移的影響規(guī)律，采用DP 460聚合物基體作為粘結(jié)層制備5組不同粘結(jié)層厚度的樣品，從圖9(a)可以看出，MFC尖端位移隨著粘結(jié)層厚度增大而減小，粘結(jié)層厚度從1 μm增大到5 μm時，尖端位移由5.1 μm降至2.1 μm，下降幅度為58.8%。恒定外加電場下，MFC中壓電纖維內(nèi)部電場強度隨著粘結(jié)層厚度增大而減小，根據(jù)公式S=dEx(S為壓電纖維的自由應(yīng)變；Ex為沿壓電纖維x軸向的電場強度；d則表示MFC中壓電材料的壓電應(yīng)變常數(shù))，壓電材料的應(yīng)變S與電場強度Ex成正比關(guān)系，壓電纖維內(nèi)部電場強度的減小會導(dǎo)致其應(yīng)變大小下降，宏觀上表現(xiàn)為MFC尖端位移的減小，這與仿真模擬趨勢結(jié)果一致。

為了探究粘結(jié)層介電常數(shù)對MFC尖端位移的影響規(guī)律，采用3種不同的聚合物基體(DP 270、DP 460、DP 810)作為粘結(jié)層，其相對介電常數(shù)分別為3.67、4.72和4.20，且厚度均為1 μm。由仿真模擬結(jié)果可知粘結(jié)層介電常數(shù)對MFC的電學性能影響顯著。從圖9(b)可以看出，隨著粘結(jié)層介電常數(shù)增大，MFC的尖端位移也逐漸增大。粘結(jié)層相對介電常數(shù)為3.67時，MFC尖端位移為2.19 μm，當介電常數(shù)增大到4.72時，MFC尖端位移達到最大值4.89 μm。圖9(c)和(d)分別對比了不同厚度和不同聚合物基體時，仿真結(jié)果和試驗結(jié)果的對比?？梢钥闯觯簻y試與計算所得結(jié)果趨勢一致，但仿真結(jié)果與試驗結(jié)果存在一定的絕對值偏差，這種偏差是由于實際材料中的界面不是理想結(jié)合，存在界面應(yīng)力傳遞損耗所致。由于粘結(jié)層介電常數(shù)增大，壓電纖維與其之間的介電失配現(xiàn)象減弱，壓電纖維內(nèi)有效電場強度增大，壓電材料內(nèi)的大部分電疇在電場作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電疇內(nèi)偶極矩發(fā)生微小形變，宏觀上則表現(xiàn)為尖端位移的增大。因此，在驅(qū)動應(yīng)用時，粘結(jié)層應(yīng)保證足夠薄的厚度以及高的介電常數(shù)才能使MFC的驅(qū)動性能得以提升。

圖9 粘結(jié)層對MFC尖端位移影響Fig.9 Effect of the adhesive layer on the tip displacement of MFC

MFC傳感性能可體現(xiàn)為將主體結(jié)構(gòu)振動產(chǎn)生的機械能傳遞到MFC上轉(zhuǎn)化成電信號輸出，兩者之間主要是力的相互作用，因此在研究過程中主要討論粘結(jié)層尺寸與力學性能參數(shù)對MFC傳感性能的影響。采用典型的懸臂梁作為主體結(jié)構(gòu)，其尺寸大小為80 mm×20 mm×5 mm。MFC復(fù)合在懸臂梁上形成簡易的信號采集裝置，在1 g加速度的外力作用下，其輸出電壓隨粘結(jié)層厚度與彈性模量的變化曲線如圖10所示。從圖10(a)可見，粘結(jié)層厚度為1 μm時，MFC輸出電壓為10.85 V，隨著厚度的增加到5 μm時，輸出電壓下降至8.12 V，下降幅度為25.2%，同時由于MFC整體結(jié)構(gòu)的厚度增大，信號采集裝置的諧振頻率由45 Hz上升到47 Hz左右。這是由于粘結(jié)層厚度增大，外力在傳遞到壓電纖維上的過程中，聚合物基體將大部分的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能吸收，導(dǎo)致MFC的形變減小，產(chǎn)生的電荷量減少，輸出的電壓降低。此外，制備了3種不同聚合物基體(DP 270，DP 460，DP 810)封裝的MFC，其輸出電壓隨著粘結(jié)層彈性模量的變化如圖10(b)所示。從圖10(b)中可以發(fā)現(xiàn)，MFC輸出電壓隨著粘結(jié)層彈性模量的減小而增大。粘結(jié)層彈性模量為E=1 853 MPa時，MFC輸出電壓最大值為9.81 V，信號收集裝置的諧振頻率為48 Hz左右，彈性模量減小到E=50 MPa時，MFC輸出電壓最大值為13.86 V，其諧振頻率下降至41 Hz左右。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是粘結(jié)層彈性模量的增大使得結(jié)構(gòu)整體的剛度逐漸增大，在外力作用下MFC難以發(fā)生形變，壓電材料內(nèi)部的偶極矩形變量較小，為了抵抗這種形變而聚集的電荷量隨之減小，宏觀上MFC輸出電壓降低，同時，信號采集裝置的諧振頻率由于結(jié)構(gòu)剛度增大而增大。因此，在傳感應(yīng)用時，粘結(jié)層應(yīng)保證足夠薄的厚度以及較小的彈性模量使MFC更容易發(fā)生形變，從而提高MFC的傳感性能。

圖10 粘結(jié)層對MFC輸出電壓影響Fig.10 Effect of the adhesive layer on the output voltage of MFC

3 結(jié) 論

本工作通過仿真模擬和試驗研究了粘結(jié)層厚度、介電常數(shù)以及彈性模量參數(shù)對MFC電場應(yīng)力分布以及應(yīng)用性能的影響。仿真結(jié)果表明：較小粘結(jié)層厚度以及較大粘結(jié)層介電常數(shù)，均可增大壓電纖維內(nèi)電場強度，粘結(jié)層彈性模量的增大可明顯提高應(yīng)力傳遞效率，能有效提高MFC驅(qū)動性能；較小粘結(jié)層厚度及彈性模量則有利于MFC應(yīng)力傳遞和形變，增大MFC兩端輸出電壓從而提高MFC傳感性能。同時，試驗結(jié)果表明，在外加電場作用下，厚度較小，介電常數(shù)較大的粘結(jié)層有利于壓電纖維上有效電場的加載，提高MFC極化程度及驅(qū)動性能，當粘結(jié)層厚度為1.0 μm，介電常數(shù)為4.72時，MFC尖端位移達到最大值4.89 μm，試驗結(jié)果與仿真模擬預(yù)測一致。在外力作用下，粘結(jié)層厚度一定時，較低彈性模量更有利于MFC發(fā)生形變和聚集電荷，當彈性模量為E=50 MPa時，輸出電壓最大為13.86 V，表明了較低粘結(jié)層彈性模量有利于MFC在低頻響應(yīng)下的傳感性能提升。因此，從提高MFC外場有效加載的角度出發(fā)，在避免電極處存在的電擊穿及斷裂風險的前提下，減小粘結(jié)層厚度，增大其介電常數(shù)和適當降低其彈性模量，有助于MFC驅(qū)動和傳感性能的提升。