厚度切变模式高频谐振器用压电陶瓷

研究了Ｐｂ（ＺｒｘＴｉｙ）Ｏ３＋ＤＭｎＯ２＋ＥＣｅＯ２二元系压电陶瓷材料,以质量分数ｗ为５％～１０％的碱土金属元素Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ氧化物加入配方中,形成二价正离子,取代铅,再以适量的ＭｎＯ２,ＣｅＯ２氧化物作为添加物加入配方中,选择了合适的工艺,获得了性能优良的压电陶瓷材料,该材料已成功地用于制造１．５～６．０ＭＨｚ厚度切变模式高频谐振器。     

xPb（Y1／2Nb1／2）O3—yPbTiO3—zPbZrO3压电陶瓷的研究

对ｘＰｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－ｚＰｂＺｒＯ３三元系陶瓷材料进行了研究,对其压电与介电性能进行了测量,发现该三元系材料在ｘ＝０．２～０．５,ｙ＝０．４３～０．４６,ｚ＝０．５５～０．５８,具有优异的压电性能,在该范围内,陶瓷材料的居里点在４００℃以上,实验表明该材料是一种具有良好应用前景的压电材料。     

Cr2O3改性PbTiO3压电陶瓷材料的研究

研究了Ｃｒ２Ｏ３作为改性添加剂对（ＰｂＳｍ）（ＴｉＭｎ）Ｏ３系压电陶瓷介电及压电性能的影响．实验表明，添加适量的Ｃｒ２Ｏ３能得到压电性能好、压电各向异性大、压电稳定性高的优良材料，其ｋｔ＝４５％～５０％，ｋｔ／ｋｐ＝１５～１８，ＴＣｆｔ３＝－０．８～－６ｐｐｍ／℃．因此，在研究、开发高性能压电材料过程中，Ｃｒ２Ｏ３不失为一种优良的改性材料．     

PVDF压电系数d31受温度影响的试验测定

为获得PVDF薄膜压电系数d31在不同温度时的值,采用了准静态拉伸的直接测量技术.简要介绍了准静态拉伸的测量方法及其试验装置,给出了试验结果.通过试验,精确地测定了PVDF在温度范围为-20～+70℃内压电系数d31的值,同时试验也表明,准静态拉伸测量薄膜压电特性的试验方法简单可靠,测量结果合理.     

Nb2O5掺杂对PMN—PZT系压电陶瓷电性能的影响

从晶本结构和微观组织入手，分析并讨论了掺Ｎｂ２Ｏ５量对３７．５ＰｂＯ３－２５ＰｂＺｒＯ３－３７．５ＰｂＴｉＯ３材料的介电，压电性能的影响行为和影响机制。实验结果表明，当Ｎｂ２Ｏ５的添加量＝１％时，材料有最好的压电性能。     

PVDF压电系数d31受温度影响的试验测定

为获得PVDF薄膜压电系数d31在不同温度时的值,采用了准静态拉伸的直接测量技术。简要介绍了准静态拉伸的测量方法及其试验装置,给出了试验结果。通过试验,精确地测定了PVDF在温度范围为-20～+70 ℃内压电系数d31的值,同时试验也表明,准静态拉伸测量薄膜压电特性的试验方法简单可靠,测量结果合理。     

Nb_2O_5掺杂对PMN－PZT系压电陶瓷电性能的影响

从晶体结构和微观组织入手，分析并讨论了掺Ｎｂ２Ｏ５量对３７．５Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３－２５ＰｂＺｒＯ３－３７．５ＰｂＴｉＯ３材料的介电、压电性能的影响行为和影响机制。实验结果表明，当Ｎｂ２Ｏ５的添加量（摩尔比）ｒ（Ｎｂ２Ｏ５）＝１％时，材料有最好的压电性能（ｋｐ＝０．６２，εｒ＝４０００）。     

压电性能计算机测试系统

研究了一种压电振子电学性能自动测试系统，系统通过对压电振子频率-阻抗关系的测量得到压电振子的谐振频率、品质因数和机电耦合系数等电学参数。阻抗测量采用矢量电压法，其中包括自动平衡电桥测量阻抗、10kHz-5MHz频率合成、相敏鉴波和双斜A／D转换等技术。系统可对压电振子的电学参数进行快速自动测量，测试精度达到国标要求，性价比高。     

（YbTbBi）3Fe5O12块状单晶生长及其磁学性能

用且熔剂法生长出（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２块状单晶，测量了该单晶在１．０～１．７μｍ范围的Ｆａｒａｄａｙ旋转谱及透射谱，当温度为１０～８０℃，λ＝１．５５μｍ时，测得该单晶的Ｆａｒａｄｙ旋转温度系数为２．０×１０＾－２（°）．ｍｍ＾－１．Ｋ＾－１，所得结果表明：（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２单晶既有较大的Ｆａｒａｄａｙ旋转角，又有很小的温度系数。     

（YbTbBi）_3Fe_5O_（12）块状单晶生长及其磁光性能

用助熔剂法生长出（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２块状单晶，测量了该单晶在１．０～１．７μｍ范围的Ｆａｒａｄａｙ旋转谱及透射谱．当温度为１０～８０℃，λ＝１．５５μｍ时，测得该单晶的Ｆａｒａｄａｙ旋转温度系数为２．０×１０－２．（°）·ｍｍ－１·Ｋ－１．所得结果表明：（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２单晶既有较大的Ｆａｒａｄａｙ旋转角，又有很小的温度系数     

LiClO_4·3H_2O晶体的压电性能

本文测量了LiClO_4·3H_2O晶体的压电系数,结果为:d_(33)=5.2,d_(31)=-1.0,d_(15)=0.8×10~(-12)C/N。     

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     

压电能量收集器的研究现状

压电能量收集器是能量转换的核心器件之一,其性能的好坏直接决定输出能量的大小及能量转换效率的高低。综述了压电能量收集器的组成部分和各个方面:压电材料、器件结构及振动模式的特性、应用状况和存在的问题,分析了各部分的优缺点,并对压电能量收集器的研究方向作了展望。     

压电式空气补气阀技术研究及应用

介绍了一种基于压电双晶片的空气补气阀(ACV)。该压电阀安装于摩托车化油器怠速补气通道,通过现场传感器信号的采集,根据控制策略,利用压电阀的流量特性,实施脉冲宽度调制(PWM)驱动控制,达到国Ⅲ排放要求。该文通过对逆向压电效应、压电方程的理论分析,依据实际的双晶片尺寸,得出空气补气阀的实际位移和力矩,并通过实际的测试,发现在100V、15Hz的PWM控制波形驱动下,该压电补气阀呈现出了良好的稳定性和一致性,满足了电控化油器中对怠速智能补气的需求。     

Construction of Flexible Piezoceramic Array with Ultrahigh Piezoelectricity via a Hierarchical Design Strategy

The µW-level power density of flexible piezoelectric energy harvesters (FPEHs) restricts their potential in applications related to high-power multifunctional wearable devices. To overcome this challenge, a hierarchical design strategy is proposed by forming porous piezoceramics with an optimum microstructure into an ordered macroscopic array structure to enable the construction of high performance FPEHs. The porous piezoceramic elements allows optimization of the sensing and harvesting Figure of merit, and the array structure causes a high level of effective strain under a mechanical load. The introduction of a network of polymer channels between the piezoceramic array also provides increased device flexibility, thereby allowing the device to attach and conform to the curved contours of the human body. The unique hierarchical piezoceramic array architecture exhibits superior flexibility, a high open circuit voltage (618 V), high short circuit current (188 µA), and ultrahigh power density (19.1 mW cm⁻²). This energy density value surpasses previously reported high-performance FPEHs. The ultrahigh power flexible harvesting can charge a 0.1 F supercapacitor at 2.5 Hz to power high-power electronic devices. Finally, the FPEH is employed in two novel applications related to fracture healing monitoring and self-powered wireless position tracking in extreme environments.     

PZT基压电陶瓷精密控制机理研究

本文论述了压电陶瓷的基本原理及其特性、驱动方法,并设计了压电陶瓷压电特性的开环测量方案.测量过程中应进一步调整光学平台的稳定性.设计了光电接收放大器.还运用共焦腔干涉方案详细分析了压电陶瓷的压电特性.     

0—3型压电陶瓷－聚合物复合材料的乘积性质

提出０—３型压电陶瓷－聚合物复合材料具有乘积性质，并基于复合材料的串联和并联模型进行了理论分析。分析表明，０—３型压电陶瓷－聚合物复合材料产生最大乘积效应的必要条件为两组元的体积分数约０．５左右。作为实例，分析了ＰＺＴ－ＰＶＤＦ、ＴＧＳ－ＰＶＤＦ和ＢＴ－ＰＶＤＦ热释电复合材料的实验结果，发现了增强热释电效应，实验结果与理论预测相符合     

压电陶瓷变压器的试制及其老化行为研究

选用不同掺锰量的0.2PZN-0.8PZT (w(MnO2)为0.2%, 0.5%, 0.8%,分别记作P1,P2,P3)压电陶瓷制作了压电变压器模拟试样,采用空气中高温下对三端电极同时进行加压极化的方法。性能测试表明,P2的压电性能最优,具有最小的机械损耗和介质损耗,适合在全波谐振频率驱动状态下工作。此外,还系统研究了P2试样压电参数的老化行为,研究结果表明:电容量C和压电常数d33的老化行为均服从对数定律。     

一种新型固态摩擦驱动器

设计和装配了一种新型固态摩擦驱动器（具有对称双面齿和压电陶瓷结构的行波型超声波马达）的实验样机。该样机提供一种新颖的对称式双面设计结构，实现将材料点的椭圆形运动轨迹耦合到两个独立的接触表面，本质上，增大了马达输出力矩的能力。新型马达具有小型量轻、响应速度快、无电磁干扰、力矩波动小、高的力矩密度和输出端不需要齿轮降速机构而直接实现驱动等特点。阐述了新型马达的工作原理，用有限元法（ＦＥＭ）分析了马达振动体部分的各阶振动模态和相应的固有频率，分析中计入了压电陶瓷的压电效应对模态和频率的影响。采用ｖｏｎ－ｍｉｓｅｓ法获得了振动体２Ｄ和３Ｄ动态变形分布和应力分布，数字计算优化了马达的结构形式。     

压电振子复参数等效电路模型研究

为得到压电振子精确的等效电路,将等效电路参数设为复数,即每一电路元件参数包含实部和虚部两部分,其中实部部分意义与传统参数意义相同,而虚部部分表示相应的机械、介电及压电损耗。为得到等效电路参数,给出了等效电路参数与压电材料参数之间相互关系。通过仿真和实验两种方法对复数模型与传统模型进行了性能比较,验证了复数等效电路模型的有效性和精确性。