含圆孔双压电陶瓷的动态性能研究

采用Green函数法研究界面附近含圆形孔洞的两半无限压电陶瓷对SH波的散射问题。首先利用复变函数和多极坐标的方法构造出适合于本文问题的位移Green函数和电场Green函数。然后利用契合思想,根据界面上的连续性条件建立起求解问题的第一类Fredholm型积分方程。得到了孔边周向剪应力动应力集中系数的解析表达式。最后作为算例,给出了界面两侧圆孔的两组动应力集中系数的计算结果图并进行了讨论。     

压电陶瓷PZN-PZT对压电复合材料性能的影响

本研究采用固相烧结法合成了PZN-PZT压电陶瓷粉体,并用XRD分析了其晶相组成。将PZN-PZT陶瓷粉体与PVDF复合,制备出PZN-PZT/PVDF0-3型压电复合材料,研究了陶瓷质量分数对复合材料铁电性、介电性及压电性的影响。结果表明,复合材料的铁电性、介电性和压电性能随陶瓷含量的增加而增强,当陶瓷含量为90%时,复合材料的剩余极化强度Pr达到5.27μC·cm-2,矫顽场EC为76kV·cm-1,介电常数εr为188,介电损耗tanδ为0.065,压电常数d33则达到33.4pC/N。     

径向多层压电陶瓷变压器的性能分析

本文简要介绍了径向压电陶瓷变压器的发展历史,阐述了它的工作原理、基本结构及它的等效电路,并详细分析了它的效率、共振频率、输出功率、电压变比等性能。     

压电陶瓷的压电效应分析

压电晶片是超声探头的核心元件,其工作性能将直接影响探头的工作效果。本文采用实验所用的压电晶片同时进行了实验与仿真分析来研究压电晶片的外在电压激励影响研究。以PZT-5压电陶瓷晶片为研究对象,其压电材料参数及介质材料参数均来源于实验中对应材料。采用ANSYS有限元分析软件,建立了压电晶片的压电效应模型模型,分析压电晶片的振动,研究压电晶片振动声压分布。     

压电陶瓷/NBR复合材料压电与吸声性能研究

以NBR为基体材料,以压电陶瓷为功能相制备压电橡胶复合材料,并对其压电与吸声性能进行研究.结果表明,复合材料的压电常数(d33)随压电陶瓷用量的增大而增大,当压电陶瓷用量为5210份时,d33达到3.1×10-11C·N-1,并随着极化时间的延长而增大,随着极化温度的升高先增大后减小,且最佳极化时间为25min,最佳极化温度为80℃.压电橡胶复合材料的吸声因数在2～3 kHz的频率内随着复合材料压电常数的增大而增大,碳纤维的加入使复合材料内部形成了一定的导电网络,提高了复合材料的吸声因数.     

叉指形电极压电陶瓷驱动器性能有限元分析

提出了一种新型管状叉指形电极压电陶瓷驱动器,首先基于ABAQUS有限元仿真软件分析其静力学性能。着重研究了电极结构关键尺寸对元件夹持应力、自由应变的影响,同时对比分析了普通型压电元件的轴向驱动性能。研究结果表明:在200 V驱动电压下,管状叉指形电极压电元件轴向夹持应力能达到普通型的2.5倍,轴向自由应变能达到普通型的1.5倍。然后采用有限元法对压电元件进行振动模态分析,确定最佳振动模态及其轴向振动云图。最后在模态分析基础上,对压电元件进行谐响应分析,得到模型的轴向谐振频率和幅频特性曲线,从而获得了较为全面的驱动特性,为管状叉指形电极压电陶瓷元件的设计和制造提供一定的理论依据。     

BNKT-xLaFeO3压电陶瓷的性能与微结构

采用传统固相法合成了(1-x)Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-xLaFeO3无铅压电陶瓷.通过XRD分析,发现该三元体系压电陶瓷均能形成单相钙钛矿结构,并在x=0.005～0.01时范围内具有三方和四方共存结构,为该体系的准同型相界.并研究了该体系压电陶瓷的压电和介电性质.研究结果表明,在室温下该体系表...     

压电陶瓷/NBR复合材料阻尼性能研究

采用机械共混法制备压电陶瓷/NBR复合材料,并对其拉伸性能和阻尼性能进行研究.结果表明,当压电陶瓷用量为200份时,复合材料的拉伸性能和阻尼性能较好;极化可提高复合材料的阻尼性能;随着外加交变作用力的增大,极化后的复合材料阻尼性能提高.     

锂掺杂KNN-BNKT无铅压电陶瓷性能研究

采用液相包覆法制备了结构致密的铌酸钾钠基[(K0.5Na0.5NbO3-K0.1Na0.4Bi0.5TiO3)-xLiNbO3,0≤x≤0.02]无铅压电陶瓷,研究了掺杂Li+对铌酸钾钠钛酸铋钾钠K0.5Na0.5NbO3-K0.1Na0.4Bi0.5TiO3(KNN-BNKT)晶体结构和压电、介电性能的影响。结果表明:当Li+含量在x取0～0.010(摩尔分数)时,陶瓷样品均形成了均一的钙钛矿型结构。Li+掺杂量对陶瓷压电、介电性能有很大的影响,其压电常数(d33)随着Li+掺杂量的增加先升高后降低,并在x=0.010的时候取得最大值。实验表明:当x=0.01时,(K0.5Na0.5NbO3-K0.1Na0.4Bi0.5TiO3)-xLiNbO3无铅压电陶瓷表现出较好的压电性能:d33=173pC/N,相对介电常数εr=620.745,介电损耗tanδ=0.0132,kp=27.35%,kt=26.34%,Qm=48.97。     

含氯化锂的羟基磷灰石陶瓷烧结性能的分析

作为骨植入材料的多孔羟基磷灰石(HA)陶瓷存在机械性能缺陷;多孔HA陶瓷制备过程中发现LiCl对HA陶瓷烧结性能有显著影响;系列实验中采用不同LiCl含量制备HA陶瓷样品.SEM及显微硬度测试表明LiCl的引入可提高HA陶瓷致密度,HA颗粒融合连接,气孔减少,显微硬度增高,LiCl能作为添加物调节HA陶瓷的烧结特征,并改善其机械性能.     

水溶性脱脂粉末注射成型制备PLZT压电陶瓷及其压电性能

以聚乙二醇(PEG)为水溶性脱脂树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/聚甲醛(POM)为粉末包覆及保型树脂,研究了水溶性脱脂粉末注射成型(PIM)制备锆钛酸铅镧(PLZT)压电陶瓷的工艺流程及黏结剂配比对注射成型喂料(简称喂料)脱脂率、流变行为的影响。用扫描电子显微镜观察了脱脂坯的微观形貌,通过热重分析确定烧结条件,研究了陶瓷的压电性能。结果表明:当黏结剂配比(质量比)为PEG:PVB:POM=6:2:2时(固含量50%),喂料具有较高的生坯强度和较低的黏度,PEG脱除速率快。脱脂坯以2℃/min升温至1 285℃完成烧结,与压制成型相比,PIM法制备的PLZT陶瓷晶粒生长更完善,尺寸均匀且致密度高,压电性能优异。     

BNKT-NKS压电陶瓷的制备及电学性能研究

以碳酸盐和氧化物为原料,无水乙醇为研磨介质,采用固相法合成压电陶瓷体系0.995Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5Ti O3-0.005(Na1-xKx)Sb O3(BNKT-NKS),并对其微结构、表面形貌、电学性能进行了分析测试。结果表明,压电陶瓷样品都能形成单一钙钛矿固溶体结构,具有较好的电学性质:x=30%时,d33=149 p C/N,kp=0.315,Qm=139,tanδ=0.037;x=10%时,tanδ=0.037。     

BCZT无铅压电陶瓷的水热法制备及其性能

通过水热反应法低温烧结制备Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(BCZT)无铅压电陶瓷,研究了烧结温度和时间对BCZT陶瓷的晶体结构和电学性能的影响。与固相反应法相比,由于水热法制备的BCZT前驱体的高活性,可以低温烧结制备BCZT陶瓷,低温烧结制备的BCZT陶瓷呈现纯钙钛矿结构、较为均匀的小晶粒微观形貌(小于10μm)和更高的致密度。通过水热法制备的BCZT陶瓷呈现优良的电学性能,其介电响应特征接近正常铁电体、又呈现一定的频率色散现象。1 340℃烧结18 h制备的BCZT陶瓷的剩余极化强度最大,Pr=6.84μC/cm2。1 320℃烧结18 h制备的BCZT陶瓷压电性能最佳,d33达到最大值213 p C/N。     

组成对PMN-PNN-PZT系压电陶瓷性能的影响

通过两步合成工艺研究了xPb(Mg1/3Nb2/3)O3-yPb(Ni1/3Nb2/3)O3-zPbZrO3-wPbTiO3四元系的大量组成,获得了位于准同型相界(morphotropic phase boundary)处的组成范围及所有选取组成的压电性能、介电性能和机械特性.实验结果表明:准同型相界位于0.25 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.15Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-zPbZrO3-wPbTiO3,其中w/z在1.60～1.65之间.在此区间内,材料具有良好的综合性能.其各项主要参数为:居里温度Tc=202～205℃;室温下相对介电常数εT r3=3350～3540;介电损耗tanδ=(1.8～2.1)%;压电常数d33=(540～550)×10-12pC/N;机械品质因素Qm=63;机电耦合系数Kp=0.57～0.58.     

制备工艺对PZTBCW压电陶瓷性能的影响

制备了Ba(cul/2Wl/2)O3改性FZT压电陶瓷，研究了烧结温度制度和烧结气氛对材料性能和显微结构的影响，结果发现在温度1150℃，氧化铅气氛，密封烧结条件下材料的压电性能最好。同时讨论了极化场强和极化温度对材料压电性能的影响，测试结果显示在极化强度为3kV／mm，极化时间为15min下材料的压电性能最容易显现出来，过高或过低的极化强度和极化温度都不能制备出理想的压电陶瓷材料。     

BNKT-NKS压电陶瓷的制备及电学性能研究

以碳酸盐和氧化物为原料,无水乙醇为研磨介质,采用固相法合成压电陶瓷体系0.995Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5Ti O3-0.005(Na1-xKx)Sb O3(BNKT-NKS),并对其微结构、表面形貌、电学性能进行了分析测试。结果表明,压电陶瓷样品都能形成单一钙钛矿固溶体结构,具有较好的电学性质:x=30%时,d33=149 p C/N,kp=0.315,Qm=139,tanδ=0.037;x=10%时,tanδ=0.037。     

烧结温度对多孔陶瓷压电性能的影响

研究了烧结温度对海藻酸钠离子凝胶法制备3-1型多孔PZT压电陶瓷和凝胶注模法制备3-3型多孔PZT压电陶瓷性能的影响.结果表明:当烧结温度从1150℃升至1250℃,多孔PZT陶瓷的孔隙率降低,晶粒尺寸、介电常数、压电系数、厚度机电耦合系数和抗压强度增大,静水压压电系数与静水压品质因数随之降低.3-1型PZT陶瓷具有定...     

抗还原型PZT压电陶瓷的制备与性能

采用固相法制备出可在低氧压和还原性气氛中烧结的压电陶瓷材料。材料最佳组成为:Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3+0.03%(质量分数)CuO+0.05%Nd2O3+1.00%Sb2O3。通过施主和受主共掺杂,既抑制了烧结过程中氧空位扩散,又避免了Ti4+与自由电子结合转变成为Ti3+,使陶瓷保持了压电性能。结果表明:添加半径合适的稀土元素,是使陶瓷具有抗还原性能的关键之一。当烧结温度为1050℃时,陶瓷压电应变常数d33=294 pC/N,平面机电耦合系数kp=43.56%,相对介电常数εT33/ε0=1 333,介电损耗tanδ=0.019 7。该材料可应用于与Ni、Cu等贱金属低温共烧的叠层压电器件中,能够大大降低器件的成本。     

提高点火用压电陶瓷元件性能的研究

本文从理论上对压电点火器的点燃率及使用寿命与压电材料性能的关系进行了讨论,并据此开发出点燃率和放电灵敏度高,使用寿命长达60万次的点火用压电陶瓷材料。     

铈掺杂对PSN-PZN-PMS-PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成工艺制备PSN-PZN-PM S-PZT五元系压电陶瓷。研究准同型相界组成点处铈掺杂对压电陶瓷介、压电性能影响。结果发现随着C eO2的添加,介电常数增加,居里温度降低;压电常数增加;机械品质因数和机电耦合系数下降;铈掺杂在强场下对该系统介电性能的影响基本上和弱场下的变化趋势相近,随着外加场强的增加,介电常数和介电损耗增加。