RTGG法制备(Na_(0.84)K_(0.16))_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3无铅压电织构陶瓷的研究

以NaCl-KCl熔盐法制备出了片状的Bi4Ti3O12微晶模板,选用此模板分别采用干法和湿法流延工艺结合RTGG技术制备了(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3无铅压电织构陶瓷。研究了不同工艺条件下获得的织构陶瓷烧结行为、织构度、显微组织结构和电性能的变化规律。结果表明,(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3织构陶瓷的烧成温度范围只有10~20℃,其介电性能、压电性能呈现明显的各向异性,沿垂直于流延方向织构陶瓷的各种电学性能均明显优于平行于流延方向的电学性能,两种流延方法在1150℃烧结所得的(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3织构陶瓷在显微组织结构和电性能方面均表现出最强的各向异性,该织构陶瓷的压电常数d33=134pC/N。     

Sb_2O_3掺杂对(Na_(1-x)K_x)_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统工艺制备了(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3压电陶瓷,研究掺杂离子Sb3+对(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3微观结构和电性能的影响。结果表明烧结温度在1160℃时,样品密度达到最大值5.85g/cm3;X射线衍射(XRD)分析所有陶瓷样品均为钙钛矿相,Sb2O3的掺杂只改变晶胞体积或产生铋离子空位或钠离子空位,不形成异相;掺杂量在0.4%~0.6%时介电常数先增加后减小,介电损耗呈现增大趋势;掺杂0.5%的Sb2O3时,d33最大为142pC/N。     

湿法流延制备(Na,K)0.5Bi0.5TiO3织构陶瓷

以NaCl-KCl熔盐法合成的片状Bi4Ti3O12微晶为模板,采用反应模板生长技术(RTGG)和湿法流延工艺制备了织构度为0.70的(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3(NBT-KBT)织构陶瓷。研究了烧结温度对NBT-KBT织构陶瓷的相对密度、微观结构、织构度与电性能的影响。结果表明:其晶粒生长方向与电性能均表现出明显的各向异性,最佳烧结温度为1150℃,在此温度下陶瓷的d33最大为124pC/N,Pr为7.1×10–5C/cm2,Ec为3771kV/m。     

高能球磨下的微米级粉体应力概率

以高能立式搅拌器模型为基础,建立微米级粉体机械活化过程的多尺度仿真模型,通过流体力学-离散元法(computational fluid dynamics-discrete element method, CFD-DEM)耦合模拟磨球运动规律,分析球磨稳定时不同磨球碰撞相对速度的概率占比,并通过稠密离散相模型对微米级粉体运动分布区域进行分析,基于以上仿真结果建立粉体应力概率分析模型。结果表明：粉体应力概率与磨球碰撞相对速度的切向、法向分量比值存在直接联系,拟合出二者关系曲线为指数型函数曲线,其中判定系数R²为0.93,数值接近于1,拟合曲线的预测效果较为理想,为分析粉体的塑性变形及破碎率提供数值基础。     

基于有限元的压电双晶片驱动模拟分析

在利用压电双晶片设计执行器时,需要考虑双晶片的驱动特性,分析自由端的挠度.利用有限元ANSYS软件和数学物理方法分析了压电双晶片在不同长厚比值K和不同电压载荷下的变形情况,以及自由端的挠度,并比较分析了两种方法的相对偏差和偏差存在的原因,结果显示最大相对偏差分别为2.4%和0.5%.通过比较分析,为利用有限元ANSYS软件精确分析双晶片类执行器提供了依据.     

工艺参数对熔盐法制备Bi4Ti3O12的影响

为了获得片状粉体用于无铅压电陶瓷晶粒的定向生长,采用NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的片状Bi4Ti3O12粉体,研究了预烧温度和熔盐含量对粉体的显微组织结构和形貌各向异性的影响,计算了粉体径向尺寸与厚度尺寸的比值以表征粉体的各向异性.研究表明:随着预烧温度的升高,粉体尺寸不断增加,各向异性逐渐增大,最佳预烧温度为950℃;采用熔盐法可制备出纯Bi4Ti3O12相粉体,随熔盐含量增加,钛酸铋粉体尺寸及各向异性程度明显增大,并在烧结后的Bi4Ti3O12陶瓷中有织构产生.     

Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用传统的干压成型法制备了Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷,研究了不同K0.5Bi0.5TiO3含量对Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3陶瓷的微观结构与电性能的影响规律.结果表明,Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷随K0.5Bi0.5TiO3含量增加,晶格常数增大,密度减小,晶粒尺寸减小,压电常数先增大后减小,介电常数增大,介电损耗增加,机械品质因数下降,而居里温度不断升高,在200℃附近存在由铁电相向反铁电相转变的一个相变点,组分为0.84 Na0.5Bi0.5TiO3-0.16 K0.5Bi0.5TiO3的陶瓷位于准同型相界附近,具有最佳的压电性能.     

板栗真空爆壳技术与设备的研究

板栗真空爆壳技术与设备是在真空条件下,引入温度作用,使栗仁的水分汽化而壳内压力升高以及外壳因脱水产生应力应变而强度下降,脆性增加,借助于内外压力差使其爆裂,在保证果仁原有色泽、品质和外形不变的情况下,实现机械、自动、高效脱除板栗外层坚壳和内皮。     

低温烧结Al2O3-Bi2O3陶瓷基板的性能研究

以Al2O3和Ri2O3为主要原料,添加微量烧结助剂,采用传统的陶瓷制备工艺制备片式熔断器基体材料.采用X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)时材料进行了观察和性能测试.结果表明,随着烧结温度的升高和Bi2O3含量的增多,基体材料的致密度和收缩率均相应增大;相对介电常数随着温度的升高而增大,而介电损耗减小;当Al2O3质量分数为50%时,基体材料经950℃保温2h烧结后,ρ=3.87g/cm3,εr=33.92,tanδ=0.036,满足低介电损耗性能要求.     

有限元法在压电振动陀螺仪研究中的应用进展

总结了目前压电振动陀螺仪的主要结构类型,重点介绍了当前研究振动陀螺仪的主要方法——有限元法。在振动陀螺仪的研究中,对于非线性应力-应变和复杂边界条件问题的处理如果采用有限元法,则更有利于问题的解决。最后总结了有限元法在研究压电振动陀螺仪系统时的材料选择、结构优化、工作特性和影响因素方面的应用。