0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷制备及压电性能研究

以水热法制备的0．992K0．5Na0．5NbO3（BF）粉体等为原料,采用常压烧结法在1065℃下烧结2h制备了0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFe03无铅压电陶瓷,并研究了BiFeO3掺杂对0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷结构和压电的影响．研究结果表明：BiFeO3掺杂使K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷正交相减弱,晶粒尺寸由6／2m减小到1μm;压电性能有一定提高,压电常数（d33）、机电耦合系数（kp）分别达到120pC／N和37．8,居里温度Tc由444．4℃减少至420．6℃．     

Li元素对Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷压电性能的影响

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的固相反应烧结方法制备得到了高压电性能的Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷Bi0.5(Na0.7K0.3-xLix)0.5TiO3(x=0.04,0.08,0.12,0.16,0.20),研究了Li元素的添加量对陶瓷的烧结温度以及压电性能的影响.研究结果表明,Li元素对K的替代可以降低陶瓷的烧结温度,提高样品致密度,适量的Li可以大幅度提高陶瓷的压电性能.陶瓷样品的压电常数d33和平面机电耦合系数kp随着Li含量的增加先增大后减小,在1 090 ℃的烧结温度下,Li含量x=0.08时的陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=212 pC/N,平面机电耦合系数kp=33%.     

PZT-PZN-NaNbO3压电陶瓷的结构和性能

对（1-x）Pb0.95Sr0.05[（Zr0.54Ti0.46）0.9（Zn1／3 Nb2／3）0.10]O3＋xNaNbO3（简称PZT-PZN-XaXbO3）压电陶瓷的结构和性能进行了研究。结果表明，随着NaNbO3掺入量的强加，d33，Kp和介电常数εr同步增加，当添加2.5mol％NbNaO3时，材料的晶体结构由三方相向四方相转变，在准同型相界处，d33和Kp以及介电常数εr达到最大值，继续增加NaNbCO3掺入量，d33，Kp和介电常数εr开始下降；NaNbO3还可以促进陶瓷烧结，降低烧结温度；通过NaNbO3掺杂改性，得到了d33=510PC/N，Kp=0、62，εr=2600，tanδ=0．024的压电陶瓷。     

(Na_(0.5)K_(0.5))NbO_3基无铅压电陶瓷压电常数的研究

针对目前无铅压电陶瓷的压电常数d33偏小的情况,采用传统的烧结方法制备了(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷(Na0.5K0.45Li0.05)Nb0.95-xSbxTa0.05O3(x=0.03,0.06,0.09,0.12),研究了在Li和Ta含量固定的情况下,Sb元素的添加量和烧结温度对陶瓷的压电常数的影响.研究结果表明,适量Sb元素的掺杂可以大幅度提高陶瓷的压电常数d33,陶瓷样品的压电常数d33随着Sb含量的增加先增大后减小.烧结温度可以影响陶瓷的密度,进而影响其压电常数.在1130℃的最佳烧结温度下,Sb含量x=0.09时,陶瓷样品表现出最佳的压电性能,压电常数d33=328 pC/N.     

准同型相界处BNBT无铅压电陶瓷的研究

探索了准同型相界处BNT—BT（简称BNBT）二元体系无铅压电陶瓷的制备工艺及制备条件。采用XRD、SEM等测试技术,分析了制备工艺和制备条件对准同型相界处BNBT压电陶瓷晶体的微观结构、压电性能、介电性能等的影响,从而确定出最佳的制备工艺和制备条件。利用谐振-反谐振法得出最佳制备条件下制备的BNBT无铅压电陶瓷的介电性、压电性分别为：d33=120pC／N,εr=626,kp=20．34％,Qm=205．34。     

不同铅气氛对PMSZT压电陶瓷机电性能的影响

采用固相烧结法制备了三元系压电陶瓷Pb0.98Sr0.02（Mn1/3Sb2/3）x（Zr0.5Ti0.5）1-xO3（0%〈x〈0.1）（PMSZT）,研究了铅气氛和非铅气氛保护条件烧结对其相结构、微观结构、介电性能以及压电性能的影响．实验结果表明：在烧结温度1100-1300℃范围内,铅气氛保护烧结的试样其综合性能优于非铅气氛保护烧结的试样．铅气氛保护条件下于1200℃得到最佳性能：εr=1717、d33=301、Kp=0．55、tanδ=0．42％、Qm=1453．     

PFW—PZT压电陶瓷性能的研究

用传统固相法制备了PbZrO3-PbTiO3-Pb(Fe2/3)O3(简称PZT-PFW)三元系压电陶瓷.研究了不同含量的Pb(Fe2/3)O3(简称PFW)对PZT-PFW陶瓷的相结构、密度、介电性能和压电性能的影响.另外,还研究了烧结温度对陶瓷电性能的影响.结果表明,PFW的加入可以降低PZT的烧结温度.当加入4.5 mol%Pb(Fe2/3)O3并在1100℃下烧结时,材料具有良好的综合电性能:d33=381pC/N,Kp=0.58,Qm=1025,tanδ=0.015,εr=1323.     

二次烧结对KNN-LS-Bi(Mg0.5Ti0.5)O3无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统固相烧结法和二次烧结工艺制备了xBi(Mg0.5Ti0.5)O3-0.95K0.5Na0.5NbO3-0.05LiSbO3(xBMT-KNN-LS)无铅压电陶瓷,研究了二次烧结工艺对xBMT-KNN-LS陶瓷性能的影响。结果表明:采用传统的陶瓷烧结工艺所得到的性能为压电常数d33=220 pC/N、平面机电耦合系数kp=39.6%、介电损耗tanδ=6.38%。而采用二次陶瓷烧结工艺得到的最佳性能为d33=254 pC/N、kp=37.8%、tanδ=4.81%,因此,二次烧结对该体系的压电性能有显著的影响。     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.     

1-3型压电复合材料的制备及性能研究

采用塑性聚合物方法制备了掺Nb的PZT（PZT-5A）陶瓷纤维，且通过排列陶瓷纤维，灌注环氧树脂的方法制备了1-3型压电复合材料研究了陶瓷纤维的结构，分析了1-3型压电复合材料密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化关系。XRD表明PZT-5A陶瓷纤维为纯钙钛矿结构，SEM显示纤维结构致密，直径为250μm。1-3型压电复合材料的密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化呈近似线性关系。Vc为85％时1-3压电复合材料的ε^＊、tan δ、kp、k1及Qm分别为638、1．74％、0．31、0．61及3．27，与PZT-5A陶瓷相比较，1-3型压电复合材料厚度方向振动增强，机械品质因素明显降低、     

压电驱动器和传感器的ANSYS模拟分析

建立了压电材料的本构方程，利用由压电聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）粘结而成的双压电晶片悬臂梁模拟压电驱动器和传感器，使用大型通用有限元软件ANSYS8．0进行模拟分析，并与理论值进行比较，结果表明：ANSYS8．0的模拟结果与理论值十分的接近，因此，用ANSYS8．0对压电材料的驱动器模型和传感器模型进行模拟是可行的．     

压电驱动器和传感器的ANSYS模拟分析

建立了压电材料的本构方程,利用由压电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)粘结而成的双压电晶片悬臂梁模拟压电驱动器和传感器,使用大型通用有限元软件ANSYS8.0进行模拟分析,并与理论值进行比较,结果表明:ANSYS8.0的模拟结果与理论值十分的接近,因此,用ANSYS8.0对压电材料的驱动器模型和传感器模型进行模拟是可行的.     

Bone-inducing Activity of Biological Piezoelectric Ceramic

1Introduction Thephenomenonofbioelectricityisconsideredone ofthemostpopularphysicalactionthatinterfereinthe complexofphysicalandchemicalprocessesoccurring withinalivingcellororganism,whichisnecessaryforthe maintenanceoflife.ThemacromoleculessuchasDNA,coll…     

压电复合材料的制备

压电复合材料的制备是压电复合材料研究中的一个重要环节。本文就2－2型、1－3型和0－3型三种连接类型提出了易行的制备方法。采用热压法、层叠－浸渍法和切割－填充法制备2－2型复合材料;1－3型采用层叠－浸渍法和切割－填充法;而0－3型则采用热压法、轧膜法和涂敷法。     

车载压电悬臂梁结构参数对其发电量的影响

为了研究车载环境下压电悬臂梁的结构参数变化对压电振子发电量的影响,根据压电方程建立了压电悬臂梁的等效模型,仿真分析了各结构参数对悬臂梁压电装置的固有频率和输出电压的影响规律。研究结果表明,适当增大悬臂梁自由端质量块的质量和悬臂梁的长度,减少悬臂梁的宽度和中间金属层的厚度,可使压电悬臂梁的固有频率降低,接近环境振动频率,从而使输出电压增加,提高压电装置的发电能力。     

压电相体积分数对1-3 型压电复合材料的性能影响

采用有限元软件仿真研究了不同的压电相体积分数对1-3 型压电复合材料性能的影响, 并进行了实验验证。结果表明: 当压电相体积分数按照47% 、52% 、68% 、74% 、100% 变化时, 串联谐振频率和并联谐振频率均随压电相体积分数增大而增大; 机电耦合系数在压电相体积分数为52% 时获得最优值0.698; 复合材料的频率常数、密度、纵波声速和声阻抗均随着压电相体积分数的增大而增大。有限元仿真与实验结果较为一致。该材料有望用于制备高性能的无损检测用超声换能器。     

Bi1/2Na1/2TiO3-Bi1/2Na1/2(Nb2/3Zn1/3)O3-BaTiO3无铅陶瓷压电介电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备出新型无铅压电陶瓷,并对该体系无铅陶瓷的相结构、介电和压电性能进行了研究.结果表明:所研究的组成均能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体;随着BaTiO3含量的增加,压电系数d33先增大后减小.同时陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征.     

压电效应的高阶效应在传感器、执行器中的应用研究

压电体机电耦合过程中的正、逆压电效应原理已被广泛应用于传感器与执行器中,压电类传感器与执行器在应用过程中出现了一些较严重的问题,如非线性问题.由于大多数压电晶体都具有非线性性质,尤其是压电陶瓷,非线性与迟滞特性是其固有特性.讨论压电体的非线性特征,并通过实验验证高阶压电效应对压电传感器和压电执行器的影响及其矫正与补偿方法,从而在工程应用中利用其原理提高传感器与执行器的测量与控制精度.     

无铅压电陶瓷的研究与进展

无铅压电陶瓷是当前压电铁电领域的研究热点之一。结合近期国内外有关无铅压电陶瓷方面的论文和发明专利，综合分析了无铅压电陶瓷研究和开发的相关进展，着重给出了无铅压电陶瓷主要种类的相关体系及压电铁电性能。     

用于亲和检测的压电生物传感器

利用抗原-抗体、核酸、酶-底物、细菌(细胞)-受体、配体-受体之间的亲和作用，结合压电晶体的高灵敏度，已经产生了新一代能方便地在气相或液相中检测的生物传感器。这类生物传感器在临床检验，食品卫生，环境监测，以及其他化学分析和生物分析等领域有广泛重要的应用，适合在线监控以及进行分子作用动力学研究。介绍了压电生物传感器的原理和工作模式、适合制作生物传感器的压电材料、表面修饰技术、当前的发展前沿以及国内的研究动态。