超声电机用压电材料的研究进展

压电材料是超声电机的核心,压电材料性能的优劣在很大程度上影响和制约着超声电机的发展.从几个方面对超声电机用压电材料的应用及研究进展进行了评述和探讨.在总结超声电机对压电陶瓷性能的要求以及目前压电陶瓷的使用现状之后,从配方、工艺、质量3方面提出了可能的改进方法,针对超声电机在特殊环境下的服役条件,介绍了弛豫铁电体单晶和高居里温度压电陶瓷等新型压电材料在超声电机上应用的新进展,提出了未来超声电机对压电材料的要求.     

用于超声电机的压电陶瓷的探讨

在测试了国外超声电机用压电陶瓷晶片的性能以后,提出超声电机用压电晶片必须具备五高一低的特性,并制备出适用的压电晶片,经过多种振动模式超声电机的实际试用达到良好的效果。并进一步讨论了超声电机用陶瓷晶片深入研究的方向。     

一种用于光学模组变焦的新型螺纹压电电机

基于课题组早期研究的转速可达10000r/min,响应时间小于1ms的棒板结合式压电电机的启发,设计并制备了一种扩展结构的用于光学模组变焦的螺纹压电驱动器,它同时具备响应时间短的特点.本压电驱动器采用筒板结合式的定子结构,在B11工作模态下通过定子圆筒内螺纹将运动传递给转子,单层压电陶瓷粘贴在定子板上驱动电机运转.本研究利用有限元法分析了电机定子的工作模态和谐响应,利用红外多普勒激光测振仪测量了电机在不同频率下定子的微观振动,实验验证了理论预测并证明了这种结构简单紧密的压电驱动器的可行性.电机运行实验验证了该电机具有响应时间短、电机转速合适、定位精确等优点,适合用于光学调焦领域.     

基于振型假定的旋转行波超声电机动力学模型分析

利用分析动力学的Lagrange方程,采用假定振型法将压电陶瓷诱发应变的激振效果等效成单自由度弹簧-质量系统在外力作用下的强迫振动,建立了基于压电陶瓷诱发应变激振的超声电机复合定子的机电动力学模型,可以计算出超声电机定子在特定模态下的模态质量、模态刚度、交变电压激振压电陶瓷的等效力系数等参数.     

新型旋转式压电惯性电机振子的冲击振动分析

新型旋转式压电惯性电机,是一种利用压电双晶片振子作为驱动元件,利用锯齿波作为激励电信号产生惯性冲击力的旋转电机。本文研究压电惯性电机振子在pzt元件激励下的冲击受迫响应。推导出了压电陶瓷片两端电压响应方程,以及压电振子梁的冲击受迫响应方程。分析了激励信号频率对振子梁端部响应的影响规律。同时,分析了不同激励信号占空比情况下振子梁端部响应变化规律,以及结构参数对电机驱动力矩的影响规律。分析了提高电机驱动力矩的有效途径。     

深油井超声探测用的压电陶瓷换能器的研究

超声压电陶瓷换能器可以探测5000m以下深处的地质结构和油井固实程度。用于压电陶瓷换能器的PT－PSN陶瓷性能参数是，Tc=380℃,kt=45%,εr=420,tanδ=1.5%，Qm=2200，Ec=733V/mm。经实验测量和现场试验表明，在温度高达200℃时压电陶瓷换能器的性能稳定，测量精度高。     

从发明专利看无铅压电陶瓷的研究与发展——无铅压电陶瓷20年发明专利分析之一

无铅压电陶瓷的研究与开发已引起世界各国的高度重视。本文综合分析了近20年无铅压电陶瓷发明专利约140篇。从发明专利角度评述了无铅压电陶瓷的研究与发展现状，简要介绍了目前受到广泛研究的BaTiO3(BT)基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷及铌酸盐系无铅压电陶瓷，并侧重介绍这些无铅压电陶瓷的组分、性能和制备方法。从无铅压电陶瓷发明专利的进展可以看出，在过去20年中，为促进人类社会的可持续发展，无铅压电陶瓷得到了广泛的研究和开发，并取得重要进展。     

压电陶瓷变压器研究和发展现状

概述了压电陶瓷变压器的原理和分类，介绍了各种振动模式的压电陶瓷变压器，并重点叙述了两种电极设计精巧的压电陶瓷变压器，对体型和膜型压电陶瓷变压器的研究进展现状进行了分析。     

基于VB的纳米级驱动控制系统研究

压电陶瓷拨爪电机具有大行程、高速、位移分辨率高等突出优点,可以避免使用传统的二级驱动,直接实现纳米级驱动定位.利用PCI-7484数据采集卡和FAGOR自反馈光栅数显卡提供的DLL动态连接库函数及VB中的Timer控件,实现了对压电陶瓷拨爪电机的实时可编程控制以及位移信号的获取,成功地构建了纳米级驱动控制系统.经测试,该系统的位移分辨率可达10 nm.     

压电陶瓷蜂鸣片测试仪的校准方法

正0引言压电陶瓷蜂鸣片测试仪是针对压电陶瓷蜂鸣片分选而专门设计配套的智能型测试仪器,能直接显示压电陶瓷蜂鸣片的谐振频率和等效电阻数值,用于蜂鸣片生产过程中的质量检测,属于"半导体材料工艺参数测量仪"计量器具。目前没有检定或校准压电陶瓷蜂鸣片测试仪的技术依据。为确保压电陶瓷蜂鸣片测试仪测量结果的准确可靠,保障压电陶瓷蜂鸣片的生产质量,研究并确定压电陶瓷蜂鸣片测试仪主要参数的校准方法具有重要意义。     

基于电流控制的压电陶瓷驱动器

为了解决电压控制型压电陶瓷驱动器驱动压电陶瓷时存在的迟滞、蠕变和带宽窄的问题，设计了基于电流控制的压电陶瓷驱动器，利用压电陶瓷致动器位移与其所带电荷量间的线性关系，该驱动器通过控制压电陶瓷的充电电流和时间控制其位移量．在此基础上，提出了以分辨率换取稳定性的动态保持控制方法，采用该电流型驱动器，实现了开环下对压电陶瓷致动器的稳定、快速、高精度定位．实验结果表明，该驱动器驱动行程为10μm的压电陶瓷时，满行程带宽大于1．5kHz，重复定位精度小于4nm（0．4％）．     

Sn层PMN——PZT三元系压电陶瓷低温稳定性和压电性能影响的研究

制备了６种不同Ｓｎ含量的ＰＭＮ－ＰＺＴ压电陶瓷试样，深入研究了Ｓｎ添加剂对压电材料压电等性能的影响，用ＺＰＡ分析了Ｓｎ在改性ＰＺＴ压电陶瓷中的存在形式。研究表明，Ｓｎ添加剂不仅能提高压电性能而且改善了压电陶瓷低温性能的稳定性     

BNT基无铅压电陶瓷的研究与进展--无铅压电陶瓷20年发明专利分析之二

Bi0．5Na0．5TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷是目前研究最广泛、最具吸引力的无铅压电陶瓷体系。本文分析了BNT基无铅压电陶瓷近20年的发明专利，着重讨论了相关体系的压电铁电性能，并展望了BNT基压电陶瓷今后的发展趋势。     

电刷式纵扭型超声电机结构设计中的关键技术

详细阐述了在电刷式纵扭型超声电机设计中所遇到的三个关键技术：电机结构型式的选择、纵、扭模态频率一致性和压电陶瓷的安装位置的合理性。分别论证了这些技术的关键所在以及作者提出解决的办法。据此，设计和制造了一台纵扭型超声电机原型机，并获得了较为满意的整机性能。     

陶瓷骨架对3-3型复合材料压电性能的影响

本工作研究了压电陶瓷的化学组成对3-3型复合材料介电、压电性能的影响。选用了三种类型的压电陶瓷:“硬性”压电陶瓷(PZT-F)、“软性”压电陶瓷(PZT-N)和“稳定型”压电陶瓷(PZT-C)。实验结果指出:以PZT-F 和 PZT-C 为骨架制成的复合材料仍然具有较低的体积密度、较高的静水压灵敏度、小的机械品质因数和较小的介质损耗,同时其耐静水压稳定性也有所改善。这种复合材科已装配成发射型换能器,成功地用于地震模拟试验。这类材料的问世将有助于宽带换能器的发展。     

(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷的研究

由于钙钛矿结构无铅压电陶瓷具有高的压电性能，已成为无铅压电陶瓷研究的热点．本文综述了钙钛矿结构无铅压电陶瓷（Na0．5K0.5）NbO3的研究进展和趋势．重点从添加第二组元、添加助烧剂、取代改性和制备方法四个方面，归纳和分析了（Na0．5K0.5）NbO3基无铅压电陶瓷的研究开发进展，并对（Na0.5K0.5）NbO3基无铅压电陶瓷今后的研究和发展提出一些建议．     

切向极化压电陶瓷细长圆棒的扭转振动研究

利用压电材料的压电及运动方程，本文研究了切向极化压电陶瓷细长棒的扭转振动，分析了扭转振动压电陶瓷细棒中扭转角及扭矩的分布规律，推出了扭转振动压电陶瓷振子的机电等效电路，并得出了振子的共振及反共振频率方程，为扭转振动超声换能器的设计及计算奠定了一定的理论基础。     

用于气体流量控制的压电陶瓷阀的温度特性

采用PEV-1型压电陶瓷阀作为溅射气体Ar流量输出的驱动元件,用于真空磁控溅射镀膜中溅射气体恒压力控制.应用过程中发现压电陶瓷阀本身的迟滞特性和温度特性对气体输出流量有较大影响.试验分析得到压电陶瓷阀偏振电压变化过程中,气体输出流量的迟滞曲线.当压电陶瓷阀环境温度升高时,该迟滞特性会减弱,气体输出流量随偏振电压变化速率变大.     

带压电阀的压强自动控制器

压强自动控制器是实现真空工艺自动化的重要装置。凡要求实现压强恒定、手动或自动程序控制压强变化的场合,如真空钎焊、离子镀、溅射镀、化学淀积等工艺中都可使用。压电陶瓷经高电场极化具有一定的压电性能。把压电陶瓷用于微调充气阀门上,是利用此材料的逆压电效应而做成阀门。在一块弹性薄片的两面分别粘上一块压电陶瓷片。并且在其中一块压电陶瓷片的中心再粘上一块氟橡胶。这样就构成了一个阀片。当在压电陶瓷两极加上0～100伏直流电压时,阀片产生变形而凸起,离开阀座,就改变了流经阀口的气体通量。气体通量的大小与压电陶瓷两极施加的直流电压成正比。     

无铅压电陶瓷材料的研究进展

无铅压电陶瓷是当前压电铁电领域的研究重点。本文结合国内外有关无铅压电陶瓷方面的论文和专利，从两个方面综述了无铅压电陶瓷材料的研究进展：一是从掺杂改性的方面；二是从粉体的制备和工艺方面。文章分析和比较了各类无铅压电陶瓷材料的结构和性能，展望了无铅压电陶瓷今后的发展趋势。