基于机械品质因数的全波压电超声换能器设计

针对全波压电超声换能器常规设计方法存在的尺寸参数较多、计算较复杂等问题,研究了一种利用机械品质因数设计全波压电超声换能器的方法.基于压电超声理论推导了全波压电超声换能器的频率方程,利用电学理论推导了全波压电超声换能器各组成部分的等效电路,利用等效电路求取了在任意等效截面处的等效机械阻抗,进而推导出全波压电超声换能器各部...     

制备工艺对新型大各向异性压电陶瓷材料性能的影响

通过在钙改性钛酸铅陶瓷材料中添加少量Pb(Zn1/2W1/2)O3、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3和MnCO3,研制出了一种既有大机械品质因数又有大各向异性的压电陶瓷新材料,在预烧温度为845－905℃和烧结温度为1130－1190℃的范围内对新材料的微观结构、性能进行了讨论。当预烧温度为860－885℃,烧结温度为1160－1180℃时,样品在压电性能较佳,该材料可用于制作高温高频换能器。     

压电陶瓷振动振幅的测量

采用激光多谱勒法测量了P4、P8和P5压电陶瓷元件的振动振幅,进而确定压电陶瓷振幅最大时的频率,并且与导纳电桥法测得的频率进行了比较。实验证实采用激光多普勒法可以准确测量压电陶瓷的振动振幅和谐振频率,并且机械品质因数Qm越大,测得的谐振频率越准确,这为评价压电陶瓷元件的质量提供了一种新的手段。     

无铅压电陶瓷材料的应用及研究进展

随着信息时代的到来,各种具有优异性能的新型电子材料开始受到人们的关注和重视。压电材料由于其在信息、激光、导航和生物等高技术领域的广泛应用,成为目前国际竞争的热点之一。     

压电陶瓷的极化反转过程

利用阻抗分析仪和重复迭代法，对Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）０．１２５Ｔｉ０．４２Ｚｒ０．４５５Ｏ３压电陶瓷的极化反转过程进行了研究。实验数据显示出了铁电畴随电场变化的整个开关过程，发现极化反转前后压电性有着明显的不对称性，这一异常现象是和场诱应变、电滞回线数所相互对应的。经比较研究后认为，影响极化反转前后压电对称性的机理是空间电荷在晶粒表面积聚形成内偏置电场，由此建立的理论模型可以作出合理的解释。     

微波介质陶瓷材料的研究进展

综述了微波介质陶瓷材料的发展现状，特性及影响因素，讨论了提高微波介质材料性能的途径，并对研究最多的三个材料体系：ＢａＯ－ＴｉＯ２体系，ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２体，Ａ（Ｂ‘１／３Ｂ’‘２／３）Ｏ３体系分别予以详细介绍，内容包括：配比，性能，应用以及今后的发展方向。     

压电陶瓷应用研究进展

阐述了压电陶瓷在振子、换能器及光电等方面的应用及近年来所取得的最新成果；给出了具体的最新应用实例。     

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。     

高温稳定型压电陶瓷材料和元件的研制

本文介绍了高温稳定型压电陶瓷材料铌锂锆钛酸铅(PLN)和声波测井仪换能元件的研究试制情况和它们的特征,解决了声波测井信号跳动以及在大井眼井段和地层破碎带跟踪不上的问题。     

PLN—3型压电陶瓷材料组成对压电参数温度稳定性的影响

在适当的工艺条件下，改变铌锂锆钛酸铅（PLN）三元系压电陶瓷材料组成中的锆钛比，加取代改性物及外加改性添加物，获得了高温稳定的PLN－3型压电陶瓷材料。该材料常温性能优良，高温稳定性好，200℃时相对25℃时的性能参数变化较小，介电常数变化小于45％，谐振频率变化小于2．5％，机电耦合系数变化小于－3％。本文在大量实验的基础上叙述了PLN材料组成与材料压电参数温度稳定性的关系，并对其改性作用机理进行了探讨。     

美国开发压电陶瓷材料的现状与动向

介绍了美国压电陶瓷材料的研究、开发现状和应用领域;压电陶瓷材料的性能、加工工艺和技术要求。     

缺陷偶极子调控铅基钙钛矿压电陶瓷性能的研究进展

压电陶瓷作为一种可以实现机械能和电能之间相互转换的功能陶瓷材料,广泛应用于传感器、制动器、超声换能器、医学超声成像及发动机燃油喷射系统等领域.在压电陶瓷中,元素掺杂可以有效调控陶瓷的电学性能,伴随掺杂而产生的缺陷偶极子对压电陶瓷性能有着显著而独特的影响.因此研究缺陷偶极子对压电陶瓷性能的调控机理,有助于理解压电陶瓷诸多物理现象的内在成因,譬如老化、疲劳等.通过元素掺杂引入的氧空位会导致钙钛矿结构的压电陶瓷产生缺陷偶极子,而缺陷偶极子与自发极化之间的耦合效应会影响陶瓷的铁电响应行为,从而使得压电陶瓷出现束腰电滞回线和偏移电滞回线等特征.另外由于陶瓷中氧空位的扩散速率很低,使得缺陷偶极子极化方向趋于稳定,进而抑制极化旋转和限制畴壁运动,有助于提高压电陶瓷的机械品质因数.尽管有大量研究通过缺陷偶极子调控压电陶瓷的宏观性能使其能够满足不同的应用需求,然而由于压电陶瓷为多晶材料,其内部晶粒取向各异且存在复杂的铁电畴结构,压电陶瓷中缺陷偶极子在形成过程中的微观机理与其具体形态以及缺陷偶极子对压电陶瓷性能的具体作用机理仍有待深入研究.此外,压电陶瓷在高驱动场下的高功率特性对机电设备的实际设计具有重要意义,因此缺陷偶极子对压电陶瓷高功率特性的影响也值得关注.本文从氧空位诱导缺陷偶极子的形成及其表征手段、缺陷偶极子对铅基压电陶瓷电滞回线的影响和不同受主掺杂对铅基压电陶瓷机械品质因数的影响出发,论述了缺陷偶极子与压电陶瓷自发极化耦合效应引发的偏移和束腰奇异电滞回线特征,揭示了缺陷偶极子主要通过抑制极化旋转和限制畴壁运动提高机械品质因数的机理.然而关于缺陷偶极子的形态、与非四方相间的耦合关系以及缺陷偶极子对压电陶瓷高功率特性的影响等问题仍需进一步的研究.     

压电陶瓷中的空间电荷

用微分时域谱方法,可以将陶瓷的介电、压电和热释电效应中来自铁电极化、异极电荷和同极电荷的贡献分开．对同一样品作介电谱和热释电谱测量,可以区分异极和同极电荷的分量;因为两者的热释电效应反号．     

第三相对0—3型钛酸铅／环氧树脂压电常数的影响

研究了第三相导电体碳和锗的加入对０－３型钛酸铅／环氧树脂复合材料压电常数ｄ３３的影响，指出对于提高复合材料的ｄ３３值，锗的效果优于碳。并探讨了锗的最佳掺入量及钛酸铅／环氧树脂／锗复合材料的极化条件。     

逆压电效应的压电常数和压电陶瓷微位移驱动器

本文介绍了由过压电效应的应变-电场曲线测得弱场和强场下的压电常数d₃₃、d₃₁．测量发现S～E曲线上呈现应变和压电系数突增的阈值场强E_b,用铁电陶瓷固有的90°畴转向对应变的贡献进行了分析和讨论．该方法与以往常用的正压电效应的压电常数测试相比,方便、简单,尤其对过压电效应的压电微位移驱动器应用更具有实际意义．     

高d_(31)、高 E_c 值压电陶瓷材料的研究

本工作研究了锆—钛—铌锌酸铅和锆—钛—铌锌—铌镍酸铅系压电陶瓷,同时研究了钡、锶和铋等元素置换铅以及工艺条件对压电性能的影响,获得了|d_(31)×E_c|值高达3.56×10~(-4)的压电陶瓷新材料.     

PMNT陶瓷材料的压电介电性能研究

本文研究了准同型相界处铌镁酸铅－钛酸铅陶瓷材料的介电压电性能,合适的组份和烧结,可使ＰＭＮＴ陶瓷材料具有较好的压电性能,ｄ３３达５４０ｐＣ／ＮＭ,ｋｔ达０．５０以上,观察了不同烧结工艺下陶瓷材料的微观结构,烧结时间过长不仅使晶粒尺寸变大,亦可造成晶粒快速生长,对化学组成和微观结构与压电性能的关系进行了讨论。