压电材料的发展及应用

对压电学作了历史地回顾之后.本文概括地叙述了国内外,特别是我所的压电材料的发展以及它们的各式各样的应用.最后介绍了压电陶瓷的发展趋势.     

具有大的压电各向异性的PbTiO3陶瓷及其应用

钛酸铅(PbTiO_3)是居里温度为490℃的钙钛矿型铁电材料。预期其可成为高频段的有用的压电材料。然而用常规技术制备的纯PbTiO_3陶瓷太疏松而易碎。此外,因为其轴向比率大而使其矫顽场非常大,所以这种陶瓷很难充分地极化。 为了解决这些问题,已做了许多尝试。池上等人成功地获得了含MnO_2和La_2O_3的致密陶瓷,并在200℃下以60—80kV/cm电场极化。这些陶瓷的厚度耦合系数k_1     

压电陶瓷的新极化工艺

本文介绍一种在谐振条件下对压电陶瓷材料进行极化的新工艺。对硬性、软性和三元系锆钛酸铅压电陶瓷材料分别进行了加高频信号、谐振信号和不加信号的极化试验。结果表明,采用加谐振信号的方法极化样品的机电耦合系数比用常规方法极化的样品有明显提高,而且在高压下极化不易击穿。     

压电陶瓷各向异性的研究及应用

本文简要叙述了晶体的各向异性特性;主要对压电陶瓷的各向异性及其在多方面的应用作了研究探讨;最后,指出了类似的几种电子陶瓷材料的各向异性的一些重要用途.     

压电陶瓷换能器和压电陶瓷材料的应用与发展

压电陶瓷换能器广泛应用于数据处理、信息处理、通讯、声纳、陀螺、水声器、记步器、激光器、喷墨打印、超声清洗、超声焊接、报警、以及燃气设备等行业和技术领域中。 压电陶瓷换能器的制造是经过配料、烧结、机械加工、表面金属化、用直流电场进行极化处理而得到。压电陶瓷的物理、化学和压电特性为适合特殊的应用可以通过设计相应的压电陶瓷材料配方并辅以一定的工艺技术而实现。     

环境协调型压电铁电陶瓷

近年来,有关环境协调型材料的研究,在国际上已引起广泛的关注。因为环境材料的研究直接关系到世界社会和经济的可持续发展,压电铁电陶瓷以及相关材料是非常重要的功能陶瓷材料,环境协调型压电铁电陶瓷的研究已引起人们的注意。目前这方面的研究主要包括非铅基压电铁电陶瓷和压电铁电陶瓷的环境协调性制备技术,特别是软化学制备技术。     

压电马达用压电陶瓷的研究

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷 (PZN- PMS- PZT- r Mn O2 )。考察了不同剂量的锰掺杂对压电陶瓷的介电性能和压电性能的影响 ,即室温介电常数 ε、介电损耗 tanδ、居里温度 Tc、机电耦合系数 kp、压电常数 d33和机械品质因数 Qm。随着 Mn含量的增加 ,ε和 tanδ均减小 ;由于内偏置场的影响 ,居里温度 Tc随锰含量的增加而增加。kp 和 d33随 Mn含量的增加而减小 ;而 Qm 表现出较复杂的变化规律 ,随 Mn含量的增加 Qm先增加 ,当 r=0 .2 %时 ,达到最大值 10 0 0 ,当 r>0 .2 %时 ,Qm 下降。实验结果表明 :当 r=0 .2 %的锰掺杂压电陶瓷比较适合制作压电马达 ,其压电性能为 ε=12 0 0、tanδ=0 .0 0 4、Tc=349°C、kp=0 .6 0、d33=380 p C/ N和 Qm=10 0 0     

压电陶瓷谐振器

随着我国电子陶瓷技术的不断发展,作为电子陶瓷的一个分支压电陶瓷器件无论是在产品的电性能方面或是在质量和品种上均以较快的速度更新换代。压电陶瓷谐振器是近几年来发展较快,引人瞩目的一种压电器件。 近几年材料通过专业技术人员的研究,出现了很多性能优良的压电陶瓷材料,这些材料分别在介电常数、机电耦合系数、机械品质因数方面均趋于系列化,更重要     

压电陶瓷压电应变常数d33的测试方法的研究

压电应变常数d_(33)是压电陶瓷的重要性能参数之一.为了寻找一种在不同要求条件下的最合适的d_(33)测试方法.本文调研了几种测量方法,并将它们作了比较.     

关于无铅压电陶瓷及其应用的几个问题

综合分析无铅压电陶瓷在压电陶瓷材料中的地位,指出要想让无铅压电陶瓷完全取代铅基压电陶瓷在现阶段是不可能的,但对大量的压电中端应用和低端应用,无铅压电陶瓷材料与器件大有用武之地;给出了目前无铅压电陶瓷研究的主要体系,包括BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷和铌酸盐系无铅压电陶瓷;分析了当前无铅压电陶瓷研究开发应注意的问题,并对今后研究开发的相关方向,如提高机电耦合系数(k)、压电常数(d)和机械品质因数(Qm)等,提出了一些建议。     

固体物理效应与现代传感器技术

介绍了某些固体物理效应对现代传感器技术的影响。这些效应是：压电效应、压阻效应、霍尔效应、磁阻效应、约瑟夫逊效应、韦根德效应和佐托夫效应。简要描述了这些效应的原理和应用。进一步研究这些效应对于发展现代传感器技术是非常重要的。     

压电陶瓷晶粒定向技术

压电陶瓷晶粒定向技术是利用压电材料性能各向异性的特点,将无规则取向的陶瓷晶粒定向排列,能够在不改变材料居里点的前提下大幅度提高陶瓷的压电性能。综述了常见的几种压电陶瓷晶粒定向技术,包括热处理技术、模板晶粒生长技术、多层晶粒生长技术和定向凝固法等,以及这些方法在压电陶瓷中的应用,分析和比较了这些方法各自的特点。讨论了晶粒定向对压电陶瓷结构和性能的影响。     

无铅压电陶瓷研究的新进展

综述了近年来国内外无铅压电陶瓷材料方面的研究进展。主要介绍了钛酸钡基、铌酸盐系、含铋层状结构以及含铋钙钛矿型无铅压电陶瓷体系中所开展的研究工作。同时对近年来无铅压电陶瓷在粉体制备以及晶粒定向新工艺方面的进展也进行了简要的评述。     

各向异性压电陶瓷研究的新进展

本文叙述了几种新型的机电耦合各向异性的压电陶瓷，对各向异性的机理和应用前景作了简单的分析。     

无铅压电陶瓷的器件应用分析

随着社会可持续发展战略的实施和人们环保意识的加强,无铅压电陶瓷及其器件应用已成为当前铁电压电材料及其应用研究的热点之一。该文通过对近期铋层状结构和Bi1/2Na1/2TiO3基无铅压电陶瓷,以及研发的无铅压电陶瓷的相关压电参数的分析,对照传统PZT基压电陶瓷的器件应用,分析了无铅压电陶瓷相关性能参数对器件应用的影响。     

压电陶瓷微位移器工程应用研究

利用压电陶瓷的逆压电效应和电致伸缩效应构成的微位移器,在工程实际中得到日益广泛的应用。但人们对微位移器的特性的研究和了解却非常有限,本文根据笔者在进行机床主轴回转误差补偿中使用各种压电微位移器的研究和实验结果,分析了微位移器的动、静态特性,指出了压电微位移器在工程应用中应该注意的一些基本问题。     

高锂含量碱金属铌酸盐的结构与性能研究

采用传统固相法陶瓷制备工艺制得高锂铌酸基无铅压电陶瓷体系xLiNbO3-(1-x)(Na0.5K0.5)NbO3(简写为xLN-(1-x)NKN,其中x=0.146,0.236,0.292,0.348,0.361,0.382,0.438,0.472,0.500,0.528,0.618),研究了该体系的晶相结构,断面形貌及电学性能随x的变化。研究表明,随x的增加,样品主晶相有一个四方钙钛矿到四方钨青铜结构再到LiNbO3三方结构的过程;压电常数d33随着x的增加而减小,但在x=0.236~0.438时保持相对稳定,约为75~80 pC/N;当x=0.5时,居里温度TC为537℃,此系列陶瓷适用于高温环境的压电陶瓷。