烧结保温时间对KNN-LS-BF-0.15%Cu压电陶瓷性能的影响

采用传统的陶瓷制备工艺,在1 060℃下分别保温2 h、4 h和6 h,制备了{0.996[0.95(Na0.5K0.5)-NbO3-0.05LiSbO3]-0.004FeBiO3}+0.15mol%CuO(简称KNN-LS-BF-0.15%Cu)压电陶瓷,研究了烧结保温时间对陶瓷性能的影响。结果表明,过短的烧结保温时间并不能促成陶瓷晶粒的长成,但超过4 h后继续延长烧结保温时间对晶粒尺寸的影响不大;随着烧结保温时间的延长,KNN-LS-BF-0.15%Cu陶瓷的压电常数d33、机电耦合系数kp和介电常数εr先升高后降低,而介电损耗tanδ和机械品质因数Qm则随之下降;当烧结保温时间为4 h时,样品具有最佳的综合性能:d33=185 pC/N,kp=0.28,εr=1054.25,tanδ=2.1%,Qm=53.39。     

无铅压电陶瓷的研究现状与发展趋势

随着人们环保意识的增强,无铅压电陶瓷的研究和开发成为当前压电材料领域研究的热点。本文综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,重点介绍了BaTiO3基、Bi1/2Na1/2TiO3基、铋层状结构、(K,Na,Li)NbO3基及钨青铜结构无铅压电陶瓷等体系的研究现状,同时对制备方法也进行了简要的评述,对无铅压电陶瓷的发展趋势作了展望。     

基于虚拟仪器的压电陶瓷线性化研究

本文根据压电陶瓷的非线性特性,提出了一种采用离散电压点线性化压电陶瓷的方法。利用数模输出卡,输出不同步长的单个的离散电压,控制电陶瓷伸长的速度,从而达到利用选取的电压值参数来控制压电陶瓷伸长速度的目的。选取恰当的电压值,可以使得压电陶瓷在时间域上线性的伸长而达到线性化的。设计基于LabVIEW的控制系统,并对线性化方法进行了原理分析和实验。实验结果表明,该系统可以有效的在0~300V范围内使压电陶瓷的伸长量与时间成线性关系,定位精度为1nm。     

压电陶瓷风力发电机的创新设计

通过对压电发电模型的分析,总结出了各参数对压电陶瓷开路电能及破坏力的影响。在此基础上运用Solidworks软件设计出了创新型的悬臂梁式压电陶瓷风力发电机,该装置能实现能量的自供给,可以解决那些不能提供电源、不易更换电池地区微型器件的供电问题。     

压电陶瓷极化优化算法与装置

根据压电陶瓷参数优化算法,设计了一种新型压电陶瓷极化优化装置。通过单片机检测极化过程电流变化,自动调节极化过程,实现了压电陶瓷参数一致性的控制。该装置具有性能参数控制好、操作方便、安全等特点,压电陶瓷参数一致性的成品率高。     

运放对压电陶瓷驱动电路系统精度影响的研究

为了在光刻机投影物镜中使用压电陶瓷对像质补偿镜组进行精密定位,设计了一种以集成运算放大器构成的压电陶瓷驱动电路。针对光刻物镜中压电陶瓷的亚微米量级高精度定位要求,研究了驱动电路的系统精度要求,并对系统误差进行分解,着重分析了运算放大器放对系统精度的影响。首先,分析运放失调误差的影响;其次,使用PSpice仿真获得运放的固有频率特性,分析工作带宽下运放有限开环增益的影响;然后,对运放反馈网络的影响进行分析;最后,分析运放输出噪声的影响。计算表明,在最坏情况下该压电陶瓷驱动电路中由运算放大器引起的系统误差小于130mV,满足系统误差分配的要求。试制了系统样机并进行了验证实验,实验结果表明由运放引起的系统误差不超过100mV,与理论分析的结果符合。     

材料对超声电动机性能的影响及其选择

超声电动机是利用压电陶瓷的逆压电效应，将电能转换为机械能的一种压电换能器，因而压电材料对电动机的性能起着至关重要的作用。超声电动机是靠摩擦驱动，将定子的振动能转换为转子的旋转机械能。而压电片与定子、摩擦材料与转子的连接都要靠胶完成。因此，摩擦材料、胶粘剂也是影响电动机性能的重要材料。文中结合系列环形行波型超声电动机样机制作的成功经验，分析了这些材料对超声电动机性能的影响，并对这些材料的选择进行了较详细的讨论。     

用于快速反射镜的压电陶瓷驱动系统设计

设计了一种用于快速反射镜的压电陶瓷驱动系统,并进行了检测。首先分析了快速反射镜的驱动原理,并确定系统的主要设计指标;然后以PA92为驱动核心,分别进行输入级电路、滤波电路和高压放大计电路的设计,该系统具有3路驱动通道：一路固定100 V输出;两路0~100 V可变输出,可实现快速反射镜的推拉驱动。实际测试结果表明：该系统输出电压的非线性度为0.075%,最大纹波电压峰峰值为8.2 mV,驱动10μF的等效负载时,100 V大信号阶跃响应上升时间和下降时间约为290μs,实际驱动 S340型快速反射镜时,系统的-3 dB带宽达到326 Hz,提高了快速反射镜的频率响应范围。     

Rosen型压电陶瓷变压器的电路特性分析

Rosen型压电陶瓷变压器是利用压电陶瓷材料的压电效应实现机电能量转换的固体电子变压器,其特性不仅与自身的尺寸、所选取的陶瓷材料相关,还与其所连接的输入输出阻抗有关;因此对其进行电路特性分析,不仅有利于使用时提高其工作可靠性,而且有利于进一步分析其电学性能.从等效电路角度切入,得到Rosen型压电陶瓷变压器的输入阻抗、...     

稀土掺杂对BaTiO3陶瓷结构和性能的影响

综合了国内外稀土改性BaTiO3陶瓷的相关研究报导,着重阐述了稀土掺杂对BaTiO3陶瓷电阻率和介电性能的影响规律,并分析了其作用机理。稀土元素作为BaTiO3陶瓷常见的添加剂,可以降低陶瓷电阻率,开发BaTiO3陶瓷半导体领域的应用;可以提高介电常数和改善电容量温度特性,使Ba-TiO3陶瓷满足X7R或X8R特性,可以应用于高压高介电陶瓷电容器中。     

Electrical Properties of Bismuth Titanate Based Ceramics with Secondary Phases

Bi₄Ti₃O₁₂ (BIT) based ceramics were prepared by hydroxide coprecipitation method and subsequent treatment at 650C for 1 h. Calcined BIT was doped with different amounts of WO₃ by surface doping using W(C₂H₅O)₆. The amount of dopant modified the sintering behaviour of BIT-based ceramics through a liquid-phase assisted sintering mechanism in the case of low dopant concentration and Zenner effect when high concentration of dopant was used. Consequently, the microstructure and the electrical properties were strongly dependent on the dopant concentration. Doped BIT-based ceramics showed a microstructure composed of very small platelet-like grains and the electrical conductivity was markedly decreased. The high electrical resistivity makes possible the polarization of doped ceramics and relatively good piezoelectric parameters were measured.     

工艺因素对变形CuW70合金组织与性能的影响

研究了对CuW70合金进行不同变形率的变形处理后,在不同退火温度以及环境气氛条件下进行退火处理获得的变形CuW70合金的密度、硬度及电导率的变化情况。用光学显微镜对变形CuW70合金退火处理后的组织进行观察,并通过X-射线衍射分析了变形CuW70合金的物相和成分变化。结果表明:变形CuW70合金在保护气氛(N2、Ar)下经450℃退火处理后能获得较高的电导率和硬度,并且合金组织更均匀,无新相产生。     

Hydrostatic Piezoelectric Coefficient d h of PZT Ceramics and PZN-PT and PYN-PT Single Crystals

The hydrostatic piezoelectric coefficient d_h of Pb(Zr_xTi_{1 – x})O₃ ceramics (PZT), and of Pb(Zn_1/3Nb_{2/ 3})O₃-PbTiO₃ and Pb(Yb_1/2Nb_1/2)O₃-PbTiO₃ (PZN-PT, PYN-PT, respectively) single crystals with compositions near to the morphotropic phase boundary (MPB) have been measured using a dynamic hydrostatic method. The effects of DC electric field and static component of hydrostatic stress on d_h of PZT ceramics, PZN-PT and PYN-PT single crystals were studied. Changes of the piezoelectric hydrostatic coefficients d_h caused by an electric field (DC bias) were observed along with pressure and temperature dependencies. The measurement of the hydrostatic piezoelectric coefficient d_h seems to be promising for investigation of intrinsic (single domain) and extrinsic (domain-walls) contributions to piezoelectric behavior of single crystals and ceramic materials.     

纳米Gd2O3掺杂对WO3基陶瓷电学行为的影响

采用传统电子陶瓷工艺制备纳米Gd2O3掺杂的WO3陶瓷,对其电学行为进行研究,分析了显微结构与其电学行为的关系。结果表明,小剂量的纳米Gd2O3掺杂能明显改善WO3陶瓷的非线性电学特性,这种影响被认为是元素替代和由此而引起的晶粒尺寸减小共同作用的结果。当掺杂量为50(摩尔分数,下同)时,Gd2O3和WO3发生固相反应生成Gd2(WO4)3相,该相导致WO3相减少甚至消失,这是导致WO3陶瓷非线性电学行为消失的主要原因。     

电线电缆用软铜线的组织和性能分析

通过金相、SEM、力学和电性能测试等手段研究了四种电线电缆常用的软铜线的组织与性能。结果表明,连续退火后的铜线组织由表至内分为表层细晶区、中层粗晶区和内层纤维晶区。不同区间晶粒存在显著差异,晶粒的形态和尺寸对材料力学和电学性能影响很大。表面镀层增加了导体电阻,但对于晶粒分布状态无明显影响。     

Processing Effects on the Microstructure and Dielectric Properties of Barium Strontium Titanate (BST) Ceramics

Barium Strontium Titanate (BST) ferroelectric thick films have been investigated as potential candidates for use in frequency agile microwave circuit devices. Powder processing techniques such as screen-printing have been used to make BST thick films. However, due to the interactions between the BST and substrates such as alumina, the sintering temperatures for the BST thick films are limited and the resultant films are difficult to achieve full densification. In this paper, the effects of different powder processing conditions (calcination, sintering temperature and time) on the sintering behaviour and dielectric properties of the BST ceramics have been investigated. The dielectric behaviour of the ceramics has been correlated with composition and microstructural features such as chemical homogeneity, grain size and domain wall movements.     

压电陶瓷的制备与特性研究

研究了不同的制备工艺对BaTiO3纯相的影响以及钛锆酸钡陶瓷的特性。实验结果表明 :在 10 0 0℃以上条件下制备的BaTiO3陶瓷的相组成较为单一。 110 0℃条件下制得的纯相BaTiO3比在 10 0 0℃条件下的钙钛矿型结构较好 ,c/a较大。适量掺Zr可控制晶体的四方度和有害的焦绿石相的含量 ,可改善其性能