光电层合圆柱薄壳的激励特性及控制

光致伸缩材料（如铁电陶瓷材料镧改性锆钛酸铅）在高能光束照射下具有光致形变效应,可应用于柔性结构的非接触激励与控制。本文在研究光致伸缩作动器光-电-热-力等能场耦合机理基础上,构建出光致伸缩作动器的数学模型,推导出光电层合圆柱壳振动控制方程。利用模态控制因子对不同布局下作动器的控制效果做出评价,同时对变曲率圆柱壳的薄膜作用与弯曲作用进行了较深入研究。最后,利用Lyapunov与速度比例反馈控制对所提出的布局进行了振动主动控制分析,结果表明分布式光致伸缩作动器对圆柱薄壳低频振动的控制效果良好。     

透明PLZT电光陶瓷材料的制备及应用研究进展

ＰＬＺＴ电光材料（陶瓷和薄膜）具有很好的秀明性和大的电光效应，可广泛应用于光电子学、集成电学等领域。本文综述了透明ＰＬＺＴ电光陶瓷、薄膜的制备工艺及应用，分析了其研究现状，简单论述了其发展趋势。     

基于新型光电材料PLZT的光电机结构设计和应用研究

光电机是一种基于功能材料锆钛酸铅镧（PLZT）的新型电机。PLZT在光照时具有光电效应和压电效应等多种特性，合称光致伸缩效应．应用PLZT的光电特性，在光照产生高压的基础上分析光电机的驱动原理，得出驱动力表达式，并依据其驱动原理设计光电机的主体结构，提出了直线型和圆周运动型光电机的设计方法，阐述了不同结构的光电机的运行状态，得出了转矩计算的表达式。在引入周期和分组概念的基础上，提出光电机结构设计的改进措施，并做了可行性分析。     

PLZT陶瓷中的光致伏特效应的研究

研究了PLZT陶瓷中的体光伏特效应。采用通氧热压技术制备PLZT陶瓷。试样被切割加工成4.5×3×1mm~3并沿3mm 方向加以极化,在高于居里点的温度下以较低的电压(～250V/mm)极化。在高压球形汞灯的照射下,所研究的PLZT试样呈现较强的光致伏特效应。在4/56/44PLZT陶瓷中,其光伏电压和电流输出分别为1.2kV/cm(开路态)和0.9μA/cm~2(闭路态)。实验表明 PLZT 的光伏电流与光照强度有关而与外接电阻负载无关(在0～10~8Ω范围内);外加偏置场对极化前后的4/56/44PLZT陶瓷的光伏特性的影响的实验表明:受光照射后产生的光致激发载流子在一有效驱动电场的作用下作定向运动,从而对外表现出光伏效应的行为特征,这一有效场为材料的剩余极化场;外加偏置电场可诱发或加强材料的光伏电压和电流的输出。     

光电层合简支板的多模态最优模糊主动振动控制

本文以配置两对光致伸缩驱动器的简支板为控制对象,提出了最优控制与模糊控制相结合的最优模糊主动控制算法。考虑到光致伸缩驱动器的非线性驱动特性,首先由最优控制获得光电层合简支板多模态振动的期望控制量, 再通过模糊控制器使光致伸缩驱动器光致应变逼近该控制量, 从而实现对简支板的多模态振动控制。在最优模糊控制器设计过程中,模糊控制的设计与最优控制设计是相互独立的。仿真结果表明, 最优模糊控制能够有效实现光电层合简支板的多模态振动抑制,控制效果明显优于直接最优状态反馈控制。     

基于0-3方向极化的PLZT作动器的开口圆柱壳的主动振动控制

基于理论分析及实验研究建立了沿0-3方向极化的PLZT光致伸缩作动器产生的光致应变随光照时间动态响应的本构方程,研究了光照强度、PLZT作动器的厚度与作动器产生的饱和光致应变及时间常数的关系。在此基础上研究了能产生非均匀控制力/力矩的新型四区域光致伸缩作动器对开口圆柱壳的主动振动控制。针对光致伸缩作动器产生驱动应变的特点,设计了速度反馈定光强半周期控制的控制策略,仿真结果表明,所提出的主动控制策略可以有效地抑制圆柱壳的振动。通过与沿0-1方向极化的PLZT作动器对比表明,由于沿0-3方向极化的PLZT作动器响应速度快,在相同光强下对圆柱壳的控制效果更好,且光照强度赿大控制效果越好。     

TiOPc/VOTPP复合光生材料在近红外光区光敏性协同增强的机理

在光致放电研究中发现酞菁氧钛（TiOPc)/四苯基卟啉氧钒（VOTPP）复合光生材料在近红外光照射下表现出明显的光敏性协同增强现象。从TiOPc和VOTPP的电子结构推断：由于VOTPP的电离势（Ip)低于TiOPc而高于传输材料BAH，因此当复合材料被762.5nm的光激发时可以发生从VOTPP到TiOPc的电荷转移，VOTPP发挥了从光生材料到传输材料的电荷转移中介作用。据此提出了复合光生材料光敏性协同增强的Ip判据，这个判据得到氯化酞菁铟／VOTPP与氯化酞菁铝／VOTPP复合光生材料光致放电实验的支持。     

国外特种陶瓷技术发展动向

传统陶瓷是以粘土为主要原料烧制而成，其成分中含硅酸盐。现在人们研制出了不含硅酸盐的化合物陶瓷，如由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫化物或其它无机非金属材料的陶瓷；此外还有在陶瓷中掺入金属的金属陶瓷和以金属纤维或无机非金属纤维增强的纤维增强陶瓷。这些陶瓷由于化学组成、显微结构及性能不同于普通陶瓷，故称为特种陶瓷或高技术陶瓷，在日本称为精细陶瓷。传统陶瓷成型方法大致有压坯、浇注和旋坯等几种，而特种陶瓷有热压铸、热压、等静压及气相沉积等多种成型方法。特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能，如高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、光电、电光、声光、磁光等。由于其性能特殊，这类陶瓷可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域，因此，特种陶瓷发展十分迅速，在技术上也有很大突破。     

TiOPc/VOTPP复合材料在蓝光区的光电导性能协同增强机理

在酞菁氧钛（TiOPc)和四苯基卟啉氧钒（VOTPP）复合光生材料中发现在蓝光区表现出显著的光电导性能协同增强效应。进一步的研究表明VOTPP分子内d-π电荷转移与从VOTPP到TiOPc的分子间光致π-π电荷转移协同作用是其光敏性协同增强的主要原因。     

光电层合圆柱薄壳的自组织模糊主动振动控制

本文针对当前的光致伸缩驱动器构型在壳类结构的振动抑制中不能产生负膜力的问题,提出了一种新型的多片组合驱动器构型。并将该构型层合在圆柱薄壳结构的上下表面,建立了光电层合圆柱壳独立模态振动控制方程。考虑到光致伸缩驱动器的非线性和时变驱动特性,以及模型的不确定性,设计了基于性能函数负梯度调节的规则自组织模糊主动控制器,克服了常规模糊控制器控制规则设计的困难;为了验证上述提出的控制策略的有效性,进行了数值仿真;仿真结果表明提出的自组织模糊控制器取得了理想的振动控制性能,实现了柔性薄壳结构的非接触主动振动控制。     

PLZT陶瓷靶材及溅射薄膜的微观结构研究

研究了铁电ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）陶瓷靶材及用射频磁控溅射法制备的相同组分陶瓷薄膜的矿物结构及显微结构。实验结果表明，与陶瓷靶材相比，陶瓷薄膜的结晶取向发生了较大的变化，晶粒度减小，致密度提高，但晶粒无完整的晶形。随退火温度的提高，薄膜的缺陷明显增加。     

纳米材料在包装机械上的应用

纳米陶瓷 纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性。目前，日本已经研制成功自洁玻璃和自洁瓷砖。其表面有一层薄纳米TiO2，在光的照射下任何沽污在表面上的物质，由于纳米TiO2的催化作用被氧化变成气体，或者变成很容易被擦掉的物质。德国一研究所将纳米硅基陶瓷制成的特种不污染耐磨透明涂料涂在玻璃、塑料等物体上，可获得防污、防尘、耐刮、耐磨、防火等功能，可用于食品包装机械上与食品直接接触的零部件的表面涂层。     

混合卤化物钙钛矿中的光致相分离效应

卤化物钙钛矿材料由于具有良好的光电特性和低廉的制造成本引起了人们的普遍关注。卤化物钙钛矿太阳能电池被认为有望成为下一代主流的光伏技术,其最高光电转化效率在短短的数年间提升至25.2%。特别地,混合卤化物钙钛矿的带隙能够通过改变卤素比例进行调整,因此其是制备串联太阳能电池顶部吸收层和发光二极管活性层的理想材料。然而,混合卤化物钙钛矿在光照下呈现出可逆的卤素分离现象。这种不稳定效应显著影响材料的光物理特性,严重限制了混合卤化物钙钛矿的应用。因此,近五年来学者们对其进行了大量的研究,旨在揭示光致卤素分离的基本机制,以及从化学计量和制备工艺等方面多角度探讨抑制这种不稳定效应的方法。目前,通过光谱表征与物相分析等技术,研究者们逐渐认识到混合卤化物钙钛矿中的光致相分离效应是一种内在的不稳定性,并受到热力学和动力学的共同影响。研究表明,选择合适的组分以及调控光照、温度等条件可以减轻卤素分离的程度;此外,钝化表面缺陷或控制结晶度也能够在一定程度上提高薄膜的光稳定性。然而,人们对光致相分离效应的认识仍不全面,提高混合卤化物钙钛矿光稳定性的策略也没有得到充分的研究。本文以当前典型的混合卤化物钙钛矿材料MA...     

新型含偶氮苯生色团聚合物的制备和性能

合成了含手性碳原子的新型偶氮苯生色团,通过酰氯化反应制备出含偶氮苯生色团的单体,将所合成的单体与丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到以偶氮苯生色团为侧基的高分子.利用1H NMR、FTIR、UV-Vis吸收光谱,对所合成的单体及聚合物进行了结构表征.研究了所制备的聚合物的全光开关效应.结果表明,在激发光的照射下,通过聚合物中偶氮苯基团的顺-反-顺异构循环在聚合物材料中可形成光致各向异性;在较低驱动光功率(28.1 mW)下这种聚合物具有良好的全光开关效应.     

光电导性聚合物的进展

一、前言在光的照射下,物质能产生载流子(自由电子或空穴)的现象称为光电效应。能使物质的电导率增加的这种光电效应叫作内光电效应,或称为物质的光电导性。由于高分子材料具有透明性、无粒子性、可熔性、可成膜性及可弯曲性等特点,因此多年来人们对高分子光电导性材料的研究就产生了兴趣。     

高性能CeO_2/片状CdS复合光电极材料的制备及在光阴极保护中应用（英文）

通过逐步合成法制备了具有储存电子和物理阻隔功能的CeO_2/CdS纳米复合材料,并用于光电阴极保护。通过XRD,TEM,UV-Vis和PL等手段对制备的纳米复合材料进行表征。在模拟白光照射下研究不同质量比的CeO_2/CdS复合材料的光电化学性质。在黑暗条件下,涂有CeO_2/CdS(质量比0.2:1.0)的304不锈钢涂层的电位比CeO_2/CdS(质量比0.2:1.0)粒子涂层更正。在白光照射下, CeO_2/CdS(质量比0.2:1.0)复合材料的最大光电流密度为700μA·cm–2,涂有CeO_2/CdS(质量比0.2:1.0)的304不锈钢涂层的电位为–650 mV(vs. SCE),明显低于304不锈钢腐蚀电位(–200 mV vs. SCE),表明片状CdS具有物理阻隔性能及CeO_2/CdS复合材料具有显著的光电化学性能。这主要是由于CeO_2纳米颗粒和CdS纳米片之间形成了异质结,促进了光致电子和空穴的有效分离,从而提高了光电转换效率。此外,由于CeO_2具有储存电子的功能,在黑暗条件下可以继续释放电子,能够提供12 h的阴极保护性能。     

激光声源

光辐射照射到物质上时,由于与物质发生作用,会在物质中引起声波。声波的发生主要同光辐射释放到物质中去的能量体积密度的大小和释放的方式有关。光辐射发声的机理有热膨胀、电致伸缩、爆发式沸腾、表面汽化和光击穿等多种形式。 光辐射发声现象早在十九世纪末叶已为物理学家所注意。1881年Bell首先观察了光声效应──密闭容器内的气体受经过调制的红外辐射的照射时会引起压力脉动。他提出利用这种效应来研究光在气体和蒸汽中的吸收光谱。 二十世纪40年代初,光声效应在混合气体的定性和定量分析以及光辐射接收器的研制方面获得了广泛的应用…     

激光脱漆的物理过程

根据Ｒｏｓｅｎｃｗａｉｇ－Ｇａｒｓｈｏ活塞模型理论，分析了激光照射在漆膜表面上的发生的光声转化过程和光致声波对漆膜的破坏的作用，从理论上找到了影响漆效果的主要因素。     

聚焦光斑磁光极克尔磁滞回线的热效应分析

实验设计并组建了一套磁光极克尔磁滞回线测量装置,该装置可以通过改变照射到样品上的激光功率来改变薄膜样品上被聚焦光斑照射的测试点的温度。同时通过计算模拟了激光照射在TbFeCo磁光薄膜上的温度分布情况,得到了薄膜的矫顽力随照射激光功率的变化关系,由此可以确定薄膜的居里温度和补偿温度。为研究磁光薄膜样品在各种温度条件下,磁光性能的变化以及多层磁光薄膜的磁耦合效应提供了有效的手段。     

锆钛酸铅镧陶瓷微结构和介电性能研究

研究了Ｚｒ／Ｔｉ比为６５／３５，掺Ｌａ分别为８、９、１２、１６．７％（ｍｏｌ％）的锆钛酸铅镧（ＰＬＺＴ８／６５／３５／９／６５／３５，１２／６５／３５、１６．７／６５／３５）陶瓷的微结构和介电性能，ＸＲＤ研究表明，ＰＬＺＴ中存在着（ｈ＋１／２，ｋ＋１／２，１）型超结构，随着Ｌａ含量的增加，有序度增加，当Ｌａ含量为１２％时达到最大，继之下降，提出了Ａ位离子有序的体心立方超结构模型。介电常数与温度关系