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。     

基于FPGA的高精度压电陶瓷数字驱动电源

 针对压电陶瓷驱动器在六自由度微动平台中的应用,研制了基于FPGA和PA85的六通道高精度数字驱动电源.该驱动电源分为D/A转换和高压线性放大两个模块,D/A转换模块将计算机发出的数字信号指令转换成模拟电压信号输出并进行初级低压放大,高压线性放大模块采用直流放大式电路,将经过初级放大的电压信号进行高压放大.实验结果表明,该驱动电源具有输出精度高、响应速度快、驱动能力强、稳定性好、结构简单、集成度高和调试方便等特点,能有效地应用于六自由度微动平台驱动中.     

国内压电陶瓷声马达的研究现状

综述了国内部分压电陶瓷声马达的研究发展情况,指出其产品开发所面临的困难,并提出今后需要进步解决的一些关键问题。     

两维高速压电倾斜反射镜

介绍了两维高速压电倾斜反射镜（以下简称倾斜镜）的性能分析、工作原理和我们研制的各种倾斜镜。     

具有大驱动位移的复合结构型PZT压电陶瓷

采用PZT作为基体材料,通过化学还原的方法制备了具有大位移驱动能力的复合结构型压电陶瓷。研究了其预制应力的分布,探索了还原制备工艺,测试了驱动性能。结果表明,复合结构的优化设计方案是,还原层厚度比率为0.3;与普通压电陶瓷驱动器相比,复合结构型PZT压电陶瓷具有较低的谐振频率,驱动位移量提高3倍多;还原层相结构中存在二次氧化的基体相,表明其还原工艺仍需改进。      

压电陶瓷为动力源的压电马达与驱动器

介绍了一种新的驱动器－压电超声马达,压电驱动器及它的工作原理,特点;介绍了我们所研制和发展的数种新型压电马达,压电驱动以及所做的一些应用工作,评价了压电马达的发展趋势和应用前景。     

晶体结构对压电陶瓷微位移驱动器特性的影响

对钙钛矿结构的ＰＺＴ－５和钨青铜结构的ＰＢＮＮ二种压电陶瓷制成的压电微位移器进行了电压－位移特性的比较和分析，发现我们所研制的ＰＢＮＮ压电微位移器具有线性好、回零好、等优点。     

国外压电陶瓷声马达的发展近况

压电陶瓷声马达是一种利用压电陶瓷基片基片或薄膜,电致伸缩材料等功能部件实现驱动的新型驱动器,它不同于传统的电磁马达和静电马达,国外已经在精密仪器,航天航空,自动控制,办公自动化,微型机械系统,微装配,精密定位等领域得到了实际应用,总结了国际上压电陶瓷声马达的最新研究内容及成果,并提出了进一步开发研究的几点建议,这对我国压电声马达的研究以及相应产品的开发将起到积极的促进使用。     

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％）．     

压电式高频振动台的研制

根据高频振动基准装置的研究现状和应用需求,研究了压电式高频振动台的优化设计方案,并对压电式高频振动台在设计中的几个重要问题:高频台各组成部分的功能及选择、压电叠堆设计参数的优化、接触界面对振动台性能的影响与预应力的选择及影响等进行了分析。研制了新型压电式高频振动台,其工作频率为2～50 kHz,最大振幅500 nm。给出了新型压电式高频振动台的主要技术指标和比对实验数据。     

压电陶瓷微位移器特性测试实验研究

运用光学干涉原理,结合微系统测试分析仪器,分别对压电陶瓷管和压电陶瓷位移器的非线性特性进行测试研究,主要对升压及降压时PZT位移进行测试和电源驱动器闭环状态下的性能测试。     

压电陶瓷的生物听效应

本文探索一种新的简便方法，将压电陶瓷膜片植入耳蜗，利用材料的压电效应，直接将声信号变成电信号，刺激听神经产生听觉，取代价格昂贵、结构复杂的电子耳蜗，使聋耳重新获得听力。这将造福于几百万全聋病人。为此，我们找到一种铌酸盐压电陶瓷，其稳定性好、优值高、频率常数大、生物相容性好。制成厚膜小片植入爆震致聋的１５只豚鼠耳蜗后，聋耳听力提高４０－５０ｄＢ。显示压电陶瓷良好的生物听效应，有可能发展成新一代的人工     

0-3型压电复合材料的压电性能研究

总结讨论了O-3型压电复合材料的一般特点，从理论与实验上研究分析了PZT含量、聚合物类型、陶瓷粉末与极化参数对压电系数^-d33的影响，在一定程度上提供了提高O-3型压电复合材料的压电性能的途径。     

间隙波在功能梯度压电板和压电半空间结构中的传播

研究了间隙波在功能梯度压电板和压电半空间结构中的传播性质.功能梯度压电板的材料性能沿x2方向呈指数变化,首先推导了间隙波传播时的解析解,利用界面条件得到了间隙波的频散方程,基于推导的频散方程,结合数值算例分析了功能梯度压电材料的梯度、压电层厚度以及材料性能对间隙波相速度的影响,研究结果对功能梯度压电材料的覆层结构在声波器件中的应用具有重要的参考价值.     

压电陶瓷/聚合物基新型阻尼复合材料的研究进展

压电陶瓷/聚合物基复合材料兼具了聚合物和压电陶瓷两相的优点,是新型的智能阻尼材料.叙述了压电陶瓷/聚合物基复合材料的阻尼性能表征、阻尼原理以及影响阻尼性能的主要因素,并展望了研究前景.指出从压电阻尼材料的基础理论、制备工艺和性能表征、结构与性能关系上寻找突破,可以获得可控的高阻尼压电复合材料.     

基于压电陶瓷的大振幅振动台的研究

为实现对高频大振幅传感器的校准,研制了一种基于压电陶瓷的大振幅振动台。用PZT8材料的压电陶瓷片堆叠作为动元件,用功率放大器、电感箱和压电陶瓷片堆叠构成的LC谐振电路,对信号源输出信号进行功率和电压放大,驱动压电陶瓷堆叠振动。该振动台可以实现很小失真的振动,工作频率范围2~5 k Hz,振幅最大可达到7μm,失真度小于5%。     

水热法合成单分散锆钛酸铅压电陶瓷粉体

以硝酸铅、氧氯化锆、钛酸四丁酯、氢氧化钾和氨水为原料,以乙醇和水的混合液为溶剂,采用水热法合成Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)压电陶瓷粉体。通过X射线衍射和扫描电镜对合成粉体进行表征,并研究Pb元素物质的量与Zr及Ti两种元素物质的量之和的比n(Pb)/n(Zr+Ti)和矿化剂KOH浓度对粉体物相和形貌的影响。结果表明:n(Pb)/n(Zr+Ti)=1.4时,可以合成单一晶相的PZT,颗粒的立方体形貌规则清晰且无团聚,结晶良好;在200℃、反应溶剂乙醇和水的体积比为2∶1、n(Pb)/n(Zr+Ti)=1.4的条件下,当KOH浓度由1 mol/L增加到4 mol/L时,立方体形貌的PZT粉体的粒径由1.5μm减小到0.2μm。