铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜的制备方法研究

铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜具有居里温度高、机电耦合系数高、介电常数低等优点,制备方法种类繁多。综述了铌酸钾钠薄膜的制备技术,包括溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法和磁控溅射法等;讨论了铌酸钾钠薄膜各种方法的制备工艺与功能性质的关系等,指出了各种制备技术的优缺点及发展现状;最后提出了目前铌酸钾钠薄膜制备及应用中存在的一些问题及今后的发展方向。     

水热—溶胶凝胶法制备PZT薄膜

采用水热—溶胶凝肢法制备了锆钛酸铅( PZT)压电陶瓷薄膜.首先利用水热法处理Si基板,使之生成SiO2/Si层,然后采用旋涂法在处理好的Si基板上涂覆摩尔比r(Zr:Ti)为52:48的PZT前驱体溶胶.研究了基板处理方式、退火温度以及涂胶层数对PZT薄膜结晶性能、表面形貌及厚度的影响.结果表明:水热处理Si基板对P...     

含金属芯压电陶瓷纤维的传感特性研究

压电陶瓷纤维(MPFs)是一种新型的智能材料。该文简述了其几何形状、制备工艺,从理论上分析了其应变传感原理。实验研究了MPFs的准静态、动态应变传感特性。研究结果表明,MPFs传感器灵敏度很高,静态响应的线性度很好,动态响应则有非线性和迟滞现象。最后探讨了MPFs的几何尺寸对传感性能的影响,分析了迟滞现象产生的原因。     

铌酸钾钠无铅压电陶瓷性能的研究

为制备具有良好压电特性的环境友好型无铅压电陶瓷,采用固相合成法合成了铌酸钾钠(KNN)无铅压电陶瓷粉体,以常压烧结法烧结了陶瓷,研究了不同粉体的烧结特性,并研究了陶瓷粉体的成分、烧结温度、极化电压对陶瓷压电性能的影响.利用XRD测定了陶瓷粉体的晶相组成,并用SEM观察了所烧结陶瓷的微观结构.XRD结果表明用固相法合成了KNN无铅压电粉体,实验表明钾的含量降低了陶瓷粉体的烧结性,钾钠含量约为1:1时具有较大的压电性,极化电压为2 000 V/mm有较好的极化效果.     

含金属芯压电纤维智能夹层制备与性能研究

基于工程实用性的需要,制备了含金属芯压电陶瓷纤维(MPF)智能夹层并研究了其传感性能。首先设计了融合柔性电路板、MPF元件与智能夹层等先进技术于一体的分布式传感器——MPF智能夹层,并制作了实物样品。通过对理论模型的简化及求解,建立了MPF智能夹层的传感性能表征方法。最后,为了避免常规标定方法带来的结构损伤,提出了自激励标定法,并与常规标定结果对比,最大偏差仅为3.6%。结果表明,自激励标定法准确、可靠,该智能夹层具有优良的传感性能,其传感系数与载荷无关,与理论模型一致。     

形状记忆合金对平板的刚度主动控制及优化布置研究

研究了基于形状记忆合金(Shape memory alloys,简称SMA)的平板结构刚度主动控制方法,提出了驱动器在平板上的布置形式。通过建立分析有限元模型并结合试验验证主动控制效果,结果表明利用形状记忆合金产生的回复应力可以显著地改变结构的刚度;通过调节形状记忆合金的驱动温度、含量和布置方式可以有效地控制结构刚度。在此基础上进一步采用遗传优化算法对驱动器布局方式进行优化,优化后的布置方案可实现利用较少的SMA驱动器提高刚度控制效果,为利用形状记忆合金实现对结构的刚度控制提供参考和借鉴。     

基于电化学腐蚀法的钨探针制备研究

根据电化学腐蚀法的基本原理,研究了简单易操作的钨探针的制备方法,并设计了相应的装置。结果表明,在腐蚀溶液Na OH浓度2 mol/L,电压2 V的条件下,得到了尖端曲率半径约40 nm的钨探针,满足扫描隧道显微镜(STM)使用的需求。     

Ca-Pb-HA固溶体的水热合成与结构表征

以磷酸氢二氨[(NH4)2HPO4]、四水硝酸钙[Ca(No32·4H2O]和四水硝酸铅[Pb0N03)2·4H20]为原料,在200℃水热处理12h制得Ca10-xPbx-HA[x=0~10,Ca-Pb-Ca10(PO4)6(OH)2,Ca-Pb-bydroxyapatite,Ca-Pb-HA]固溶体.通过X射线衍射、化学分析方法以及电子显微镜对Ca-Pb-HA固溶体的晶相、化学组成和形貌进行了分析.利用Rietvdd方法对Ca-Pb-HA固溶体进行了结构精修,结果表明:晶体结构随铅离子固溶量的增大发生了较大的变化,晶胞参数a和c不随铅离子含量的变化而呈线形变化.在Ca-Pb-HA固溶体中铅离子优先占据M(2)位置.Rietveld分析结果很好地解释了Ca-Pb-HA固溶体结构随铅离子含量的变化规律.     

表面活性剂对水热合成掺镧锆钛酸铅陶瓷粉体物相及形貌的影响

以醋酸铅[Pb(CH3COO)2·3H2O]、硝酸镧[La(NO3)3·6H2O]、硝酸锆[Zr(NO3)4·5H2O]和钛酸四丁酯为原料,以KOH为矿化剂,水热合成了掺镧锆钛酸铅(lanthanum-modified lead zirconate titanate,PLZT)陶瓷粉体。研究了表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)对水热合成PLZT陶瓷粉体的作用。利用X射线衍射、扫描电子显微镜考察了所得到粉体的物相和形貌。结果发现:前驱体混合不均匀或反应时间较短时,粉体中均会生成针状La(OH)3颗粒。添加适量的CTAB能够抑制La(OH)3的生成,并且可以缩短合成单相PLZT陶瓷粉体所需要的反应时间。但过量的CTAB反而会促进针状La(OH)3颗粒的产生。     

用两步烧结法制备（K0.48-xNa0.52）（Nb0.93-xSb0.07）O3-xLiTaO3无铅压电陶瓷

用传统固相法制备（K0.48-xNa0.52）（Nb0.93-xSb0.07）O3-xLiTaO3体系无铅压电陶瓷,X射线衍射物相分析结果表明：该体系陶瓷正交一四方转变的准同型相界位于0．035〈x〈0．04,在室温具有较高的压电性能。用传统烧结方法很难得到致密的压电陶瓷,用两步烧结工艺可以得到致密化且晶粒尺寸均一的陶...