0-3型压电复合材料切向极化圆柱形水听器

利用0—3型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料设计制作了切向极化圆柱形水听器,并对水听器的灵敏度进行了理论分析,通过对样机的测试,灵敏度与理论计算值接近。理论研究和实验结果表明,使用0—3型压电复合材料可以研制出高灵敏度[–190.2dB(ref.1V/μPa)],的切向极化圆柱形水听器,而且制作工艺简单。     

大面积水听器用0-3型压电复合材料的制备

以钛酸铝（ＰＴ）和Ｆ２４「Ｐ（ＶＤＦ－ＴＦＥ）」为原材料，利用热轧法和旋转电晕放电极化方法制备出面积达３７５ｃｍ＾２，厚为首领μｍ的大面积０－３型ＰＴ／Ｐ（ＶＤＦ－ＴＦＥ）压电复合材料。其压电应变系数为３２ｐＣ／Ｎ，静水压压电系这到７８２．６ｍＶ．ｍ／Ｎ，并对其温度和压力稳定性进行了分析测试。     

制备工艺对0-3型压电复合材料的d33的影响

采用固化、热压、冷压工艺制备0-3型PZNN／PVDF压电复合材料，用准静态压电测试仪测试了压电复合材料的压电应变常数d33,通过对以上三种制备工艺的对比，结果表明：在无机和有机压电材料的体积比大于70％时，冷压工艺优于固化和热压工艺，在它们的体积比小于70％时，热压工艺优于冷压和固化工艺。     

1-3-2型压电复合材料的研制

基于Newnhm复合材料串、并联理论,推导了计算1-3-2型压电复合材料的介电常数和压电常数的公式。经反复试验,研制了两批1-3-2型压电复合材料样品。测试结果表明,1-3-2型压电复合材料性能参数的理论计算值与实测结果相符．     

基于Ansys的0-3型压电振子的有限元分析

0-3型压电复合材料以其柔软性,易加工成型和制备工艺简单等优点,具有广泛的应用前景.该文利用0-3型压电复合材料作为压电悬臂梁压电振子的压电体,利用Ansys软件对振子做有限元分析,包括静态和模态分析,得出压电振子各参数对其发电能力及谐振频率的影响:振子发电能力与外力及振子的长度成正比,与振子宽度成反比,存在最佳长度比和厚度比;振子的固有频率与长度及质量块的质量成反比,宽度对固有频率的影响较小.这些数据为压电悬臂梁的结构参数提供设计依据.     

方形1-3-2型压电复合材料薄片的谐振性能研究

通过理论和实验研究了水声换能器用方形1-3-2型压电复合材料薄片的结构参数(陶瓷体积分数和外形尺寸)对其谐振性能的影响。利用压电方程和均匀场理论得到了1-3-2型压电复合材料的各项等效性能参数,分析了复合材料结构参数对谐振性能的影响。制备了陶瓷体积分数和外形尺寸不同的两组1-3-2型压电复合材料样品,测量得到复合材料谐振频率随陶瓷体积分数和外形尺寸的变化数据。结果表明,当1-3-2型复合材料中陶瓷基底的体积百分比小于30%,1-3复合材料部分中陶瓷柱体积分数在30%~80%,且复合材料总体厚宽比小于阈值(这个阈值随陶瓷体积分数变化)时,其厚度谐振性能较好。另外,将实验结果与理论计算进行了比较,两者符合较好,验证了理论公式的正确性。     

1-3型压电复合材料研究进展

随着现代化、智能化技术的不断加强,智能材料的投入和使用推动了现代智能仪器的良性发展.作为压电传感器领域的核心元件,1-3型压电复合材料的出现优化了纯陶瓷类压电材料的性能,是当前一种具备高机电特性、高稳定性的功能材料,已被广泛应用于水声检测、无损探伤、医疗超声等技术领域.近年来,随着换能器对高频宽带、耐高温高压的技术需求...     

有限元法分析1-3型压电复合材料换能器

1-3型压电复合材料圆柱型换能器由薄片状1-3型压电复合材料沿金属薄壁圆管周期排列粘贴而成。根据换能器实际结构和1-3型压电复合材料等效参数模型,利用有限元法在ANSYS中分别建立了两种仿真模型。为验证等效参数模型的可靠性,实验通过改变模型结构尺寸,使换能器内半径从20mm变化到50mm,每5mm作为一个数据点进行建模。仿真计算相同结构尺寸下两种模型的径向振动频率,比较显示两种模型仿真结果接近,平均相对误差仅2.3%。因此,可利用模型II代替模型I对1-3型压电复合材料圆柱型换能器进行仿真分析,从而简化建模和计算。在此基础上,利用模型II分别模拟了该种换能器在空气和水中径向振动频率附近的导纳、发射电压响应和接收电压灵敏度等性能。     

1-3型压电复合材料设计分析

1-3复合材料作为敏感元件已经被广为研究,但作为一种激励元件的研究极为有限。利用有限元原理研究一种1-3型压电复合材料。这种材料中,PZT-5H压电陶瓷作为单元支梁,聚合物作为这种压电陶瓷周围的填充基体。通过改变PZT-5H在这种材料中的体积比率,再经过谐响应分析,可以得到一种具有最高的机电耦合特性的结构。为了简化有限元建模的复杂程度和缩短计算时间,将这种1-3型复合材料等价为单一相的材料,并加以验证。这种新型的1-3型压电复合材料作为前沿技术可以用在半导体封装领域键合机的换能器上。     

直写成型制备的3-3型PZT压电复合材料及其性能

3-3型压电复合材料在超声波传感器、水下声学检测等领域有着广泛的应用。锆钛酸铅(PZT)陶瓷通过复合有望制备具有低介电常数、低脆性等优点的复合材料。采用直写成型技术制备了PZT三维木堆结构支架,结合浸渍法填充环氧树脂制备了3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料。研究了陶瓷相体积分数对3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料的介电、压电、铁电性能的影响,并对比了PZT陶瓷支架与PZT/环氧树脂复合材料的介电与压电性能。研究结果表明,随着陶瓷相体积分数的增加,复合材料的介电常数、压电常数及剩余极化强度都会增大,PZT支架具有更大的介电常数、压电常数、压电电压常数;当陶瓷相体积分数为36%时,PZT支架与PZT/环氧树脂的压电电压常数分别达到151.0 mV·m/N与104.0 mV·m/N。PZT/环氧树脂复合材料同时具备了压电陶瓷的硬度、电性能,以及聚合物的柔韧性、低密度等优势,其应用前景良好。     

多孔夹层压电复合材料的研究

使用多孔炭黑/P(VDF-TFE)导电复合材料与03型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料进行二次结构复合,形成多孔夹层压电复合材料,对其静水压压电性能进行了分析测试。研究结果表明,这种多孔夹层压电复合材料的静水压压电优值(d·g)比单层03型PZT/P(VDF-TFE)压电复合材料的静水压压电优值获得明显提高。     

水泥基压电复合材料的制备及极化工艺研究

采用压制成型法，首次以快硬早强的硫铝酸盐水泥为基体制备了水泥基压电复合材料。详细阐述了水泥基压电复合材料的制备过程；通过实验确定了适宜的极化条件，分析讨论了极化过程中出现漏电流的原因，并提出了一些初步的解决途径。结果表明，对硫铝酸盐水泥基压电复合材料来说，适宜的极化工艺参数：极化电场强度为4kV／mm，极化时间为45min，极化温度应低于130℃。     

高取向PZT厚膜的0-3复合法制备

采用 0 3复合法 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si衬底上成功制备了单层厚度 0 .9μm ,总厚度 10 μm ,并且无裂纹的Pb(Zr0 .53,Ti0 .4 7)O3铁电薄膜。溶液中粉体的存在减小了加热时的体积收缩 ,降低了制备过程中膜内部产生的应力 ,从而使得单层厚度可达 0 .9μm ,防止了薄膜开裂。X射线衍射分析表明薄膜为单一钙钛矿相结构且结晶状态良好 ,采用已烧结的粉末时 ,薄膜呈〈110〉取向 ;扫描电子显微镜分析表明 ,薄膜表面无裂纹 ;介电性能测试结果显示 ,其相对介电常数可高达 115 0。为了研究粉末的状态和薄膜取向之间的关系 ,将未经烧结的未结晶的PZT粉末加入前驱溶液中 ,在相同的制备条件下 ,可得沿〈10 0〉晶向强烈取向的PZT薄膜     

Au/BIT/PZT/BIT/p-Si(100)存储器

利用准分子激光原位淀积方法制备了BIT／PZT／BIT，PZT／BIT和BIT层状铁电薄膜，获得了电流密度－电压（I－V）回线和极化强度P－V电滞回线。在这三种结构中，Au/BIT/PZT/BIT/p-Si(100）结构的界面电位降、内建电压及频率效应是最小的。在电压转变电VT、饱和极化强度Ps及矫顽场Vc之间有三种关系，他们与I－V回线及P－V回线的关系相匹配，这种匹配关系使得以I－V回线操作的存储器将能够非挥发和非破坏读出及具有保持力。     

钙钛矿型铌锌酸铅陶瓷材料合成及其性能

用Ｘ射线衍射和差热分析研究了铌锌酸铅Ｐｂ〔（Ｚｎ０．７Ｍｇ０．３）１／３Ｎｂ２／３〕Ｏ３陶瓷材料普通合成法和两种铌铁矿先驱体合成法的合成机理。研究表明，该材料的合成过程中，首先生成焦绿石相然后在较高温度生成钙钛矿相，先驱体法可以明显抑制焦绿石相的生成并使其反应温度向高温推迟，从而可以明显提高钙钛矿的产率。而简单先驱体法（ＰｂＯ＋ＺＮ＋ＭＮ）比复合先驱体法（ＰｂＯ＋ＺＭＮ）具有更好的合成效果。采用简单先驱体法通过合适的合成工艺可以制得钙钛矿含量大于９５％的Ｐｂ〔（Ｚｎ０．７Ｍｇ０．３）１／３Ｎｂ２／３〕Ｏ３陶瓷材料，其介电温谱具有明显的弥散性，为无序铁电陶瓷材料。研究发现，差热分析作为判断焦绿石和钙钛矿反应温度的重要依据，可以用于铌锌酸铅系陶瓷材料钙钛矿的合成研究。     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的合成及性能研究

采用辐照凝胶法制备了锂离子电池正极用LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体材料。采用XRD、SEM和电化学充放电测试对制备材料的结构和性能进行了表征。结果表明:900℃制得的样品具有较好的层状结构,结晶性适中,电化学性能优异:其首次放电容量高达184mA·h/g(2.80～4.50V,C/10),30次循环后的容量保持率为87.4%,表现出较好的充放电容量和循环性能,较之850,950℃煅烧样品具有最小的交流阻抗和直流阻抗。     

K0.9Li0.1（Ta0.5Nb0.5）O3晶体压电应变系数的测量

用准静态ｄ＿（３３）测量仪和干涉法相结合。测量了Ｋ＿（０．９）Ｌｉ＿（０．１）（Ｔａ＿（０．５）Ｎｂ＿（０．５）Ｎｂ＿（０．５））Ｏ＿３晶体的压电应变系数。结果为：ｄ＿（３３）＝８６．０，ｄ＿（３３）＝一２９．５，ｄ＿（１５）＝１１２．９×１０￣（－１２）Ｃ／Ｎ．     

塑料薄膜衬底上复合敏感膜热释电传感器的制备

将Sol-Gel法制备的掺钙钛酸镧铅纳米粉粒(PCLT)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE)均匀复合,作为热释电传感器的敏感膜,比同样制备条件的纯聚偏氟乙烯-三氟乙烯膜的探测优值高约22.4%。并以沉积有35nmITO薄膜的廉价PET塑料为衬底,用旋转涂膜法沉积PCLT/P(VDF-TrFE)复合敏感膜,用Ni-Cr薄膜作上电极,制备了PCLT/P(VDF-TrFE)/PET热释电传感器。PET塑料可有效降低热释电元件的热导,下电极ITO可反射红外辐射,明显提高了传感器的电压响应和降低热释电元件的热噪声。测试结果表明,PCLT/P(VDF-TrFE)/PET热释电传感器的探测率达到3.4×107cmHz1/2W-1,比同样制备条件的体硅衬底传感器高2个数量级以上。