压电能量收集中储能器件的研究

目前压电振动能量收集成为微能量领域的研究热点.由于收集的能量较小,因此需要储能器件把收集的能量存储起来以便为电子元件供电.比较了常用的储能器件,包括电阻、电解电容器、超级电容器和可充电电池.研究了这些器件的充放电特性和应用状况,比较了这些器件的优缺点,结果发现,超级电容器可在低压状态下为电子元件有效供电,适合在压电能量收集中推广应用.     

空气中烧成镍电极与PTCR的欧姆接触

对用厚膜烧成法在PTCR半导瓷上制备镍电极进行了研究。实验表明空气中烧渗镍电极可以和PTCR形成良好的欧姆接触。讨论了镍电极的形成机理及其与PTCR半导瓷的接触特性。     

纯氧高气压溅射PZT铁电薄膜

用Pb(Zn0.55Ti0.45)O3烧结陶瓷作为靶材,在纯氧、高气压溅射条件下成功地原位沉积了锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)铁电薄膜。为了弥补靶材在烧结过程中Pb的挥发及溅射成膜过程中发生Pb的损失,以PbO计,加入了质量分数为5．0％的过量Pb3O4。实验发现：当最佳靶-基片距离一定时,n(Pb)／n(Zr Ti)成份偏析的比例随最佳靶-基片距离偏差的增加而降低。PZT铁电薄膜的X射线衍射分析表明,PZT铁电薄膜中存在PbO和钛锆固溶型氧化物,但无焦绿石相。PZT铁电薄膜的铁电性测量表明:剩余极化Px达到14．1μc／cm^2,矫顽电场Ec较小,Ec与Pb(Zr0.55Ti0.45)O2烧结陶瓷靶材的值相当,其电滞回线具有很好的对称性。     

硅基非致冷混合式焦平面探测器阵列研究

本文报道一种32×48元高灵敏非致冷混合式焦平面探测器厚膜阵列.提出了一种采用掺杂钛酸锶钡厚膜作为敏感材料的硅基微机械加工电容式红外探测器像元结构,对其工作原理、器件性能优化设计与制作工艺流程进行了分析,得出了优化的结构参数.分析了影响器件性能的关键因素,给出了器件所用铁电材料的基本物理和电学特性参数以及器件的热隔离技术和相应参数.本结构的像元电容值增量接近相同敏感面的体材料红外探测器,减小了像元与衬底电极引线的寄生电容.采用这种结构的红外探测器阵列对电路的精度要求低,便于研制集成电路.该红外探测器阵列结构的设计思路,符合大阵列红外焦平面像元结构设计的发展趋势,为开展非致冷红外焦平面阵列探测器研究奠定了基础.     

应用于压电能量收集器的PZT PZN系陶瓷材料

压电材料作为环境振动能量收集器的核心功能材料,是制备高性能能量收集器的关键。该文从提高能量收集效率入手,研究适合于能量转换的高性能压电陶瓷材料。采用两步合成工艺制备出了0.7Pb(Zr0.51Ti0.49)0.99O3-0.3Pb(Zn1/3Nb2/3)O3(PZT-PZN)压电陶瓷,研究了La2O3掺杂对其微观结构和机电性能的影响。实验结果表明,掺杂少量的La2O3能显著提高PZT-PZN陶瓷的压电系数(d33)、机电耦合系数(k31、kp)、介电常数(εr)等。当掺杂量为4%(摩尔分数)时,在1 200℃烧结PZT-PZN,显示出良好的压电和介电性能:d33=560pC/N,k31=0.376,kp=0.642,s1E1=16.5×10-12 m2/N,εr=3 125。     

Ba1-xSrxTiO3热释电梯度厚膜的制备和介电性能研究

钛酸锶钡(BST)组分梯度多层厚膜具有较好的综合介电性能,包括适中的介电常数、高的介电温度系数、低的介质损耗等,日益成为红外探测器、微波调制器件的重要候选厚膜材料.采用改进的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备Mn掺杂6层不同组分梯度BST厚膜.厚约5 μm.研究了梯度BST厚膜的微观结构及其介电性能.X-射线衍射(XRD)分析表明,当热处理温度为750℃时,得到完整钙钛矿结构的厚膜材料.扫描电镜(SEM)电镜显示,厚膜表面晶粒大小均匀,排列紧密,致密性好,梯度BST厚膜的介电峰温区覆盖常温,介电常数峰值为920,介电损耗约为1.8×10-2.     

PTCR材料生产智能管理系统

ＰＴＣＲ材料生产智能管理系统由常规生产管理模块和工艺过程智能控制模块组成。讨论了实现智能控制的方法，包括知识表示方法、数据库的设计、知识的获取、常温电阻及居里点的控制、最佳烧成工艺的选择等。     

PTCR过流保护器的电流冲击失效特性

研究了ＰＴＣＲ过流保护器在电流作用下的失效模式、失效规律和失效机理，指出ＰＴＣＲ过流保护器的主要失效模式为热冲击作用下的热碎裂，元件的冲击特性与常温电阻值、样品尺寸以及电流冲击次数有很大关系。通过运行和推理，推荐最佳的ＴＣ＝９０℃，Ｒ２５＝１８Ω±２０％，芯片尺寸为６．８ｍｍ×１．６ｍｍ，烧成条件为１３２０～１３４０℃，保温１～２ｈ。对产品设计和元件的筛选有指导意义。     

PbTiO_3-Pb(Cd_(1/3)Nb_(2/3))O_3系高温高频压电陶瓷材料的研制

对（１－ｘ）ＰｂＴｉＯ２＋ｘＰｂ（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系压电陶瓷材料进行了研究。实验结果指出，当ｘ＝０．１４时，掺入适量的改性添加物ＮｉＯ，ＭｎＯ２，ＷＯ３，经过适当的工艺过程，可得到压电性能优良的高温高频压电陶瓷材料。其中，材料的居里温度Ｔｃ＞４００℃，机械品质因数Ｑｍ＞２０００，机电耦合系数Ｋｔ可达０．４５，介电常数ε小于２１０，是一种很有前途的高温高频压电陶瓷材料。