磁电复合材料因具有磁电转换功能而广泛应用在滤波器、磁场传感器、换能器、信息存储器等方面,目前已成为铁电、铁磁功能材料领域研究的热点。本文以聚偏氟乙烯PVDF基磁电复合材料为研究对象,采用微结构磁场调控和结构改进两种方法来提升材料的磁电转换性能。本文工作对磁场调控磁电复合材料磁电性能的研究及高性能柔性磁电复合材料的制备具有较好的指导意义。本文首先研究了聚偏氟乙烯PVDF、锆钛酸铅PZT和稀土铁合金Terfenol-D(TD)三相颗粒磁电复合材料中各相含量与复合材料电学性能的关系。考虑材料的柔韧性及电学性能,当PVDF与PZT体积比为3:7时,PVDF/PZT复合材料的综合性能最佳。在此基础上,添加不同含量的磁致伸缩相材料TD并进行磁电转换性能测量,实验结果显示,三相磁电复合材料的磁电转换性能随着TD含量的增加先增大后减小,这是由过低TD导致的磁致伸缩性能差和过高TD导致的渗流而降低压电性能引起的,当TD含量在7vol%时PVDF/PZT/TD复合材料的磁电转换系数达到58mV·cm-1·Oe-1。在磁电复合材料微结构磁场调控方面,本文采用溶液混合和热压成型工艺相结合,通过在热压成型过程中施加不同大小的诱导磁场,制备了PVDF/PZT/TD颗粒磁电复合材料。通过对磁电复合材料的压电性能、介电性能以及磁电转换性能进行分析,探究了诱导磁场对PVDF/PZT/TD颗粒磁电复合材料电学性能的影响。实验结果表明,磁电材料的磁电转换系数随着诱导磁场的增加先变大后减小,这是因为较小诱导磁场能有效提升材料磁致伸缩性能,而较大磁场在提升磁致伸缩性能的同时会较大程度上降低不同功能相间的耦合度从而降低磁电转换性能。磁电复合材料的磁电转换系数在诱导磁场200Oe附近时达到最大值82.5mV·cm-1·Oe-1,比无诱导磁场作用下的PVDF/PZT/TD颗粒磁电复合材料提高了40%以上。在结构改进方面,为了克服颗粒磁电材料中TD含量低的问题,本文制备了三层结构的层状磁电复合材料。根据相关理论分析,把压电层PVDF+PZT作为中间层,磁致伸缩层PVDF+TD作为两边层;为了得到性能最佳的层状磁电复合材料,研究了不同的层厚比对材料各项性能的影响,结果显示,当PVDF+TD、PVDF+PZT、PVDF+TD三层的层厚比为1:1.5:1时,该三层结构材料的磁电转换系数达到最大值2576.2 mV·cm-1·Oe-1,比PVDF/PZT/TD颗粒磁电复合材料增加了44倍左右。0-3型PVDF基磁电复合材料在柔韧性、抗老化、抗腐蚀、高频性能和抗涡流能力等方面优势明显,但其低磁电性能制约着该类材料应用的进一步推广。诱导磁场对磁电复合材料的磁电性能具有较好的提升作用,磁电复合材料的结构模式对磁电性能有着较大的影响,采用微结构磁场调控和结构改进的方法有利于促进柔性磁电复合材料实际应用的推广。