一种磁吸附式微小型惯性粘滑运动平台研究

在显微操作领域中,要求运动平台能在狭小空间中实现高精度的位姿调整,因此,该文提出了一款整体尺寸仅10 mm×10 mm×10 mm的惯性粘滑精密跨出度定位运动平台。该结构的设计采用将惯性部分与滑块部分集成为一体的设计方案,摩擦力使用磁铁来提供。对惯性粘滑运动平台中的柔性铰链进行尺寸优化,并使用有限元分析软件进行校核,验证理论分析的正确性。测试样机性能结果表明,水平方向最大运动速度为4.966 mm/s,竖直方向上运动速度可达2.1 mm/s,正、反向最大单步位移分别为2.984μm和2.349μm,步长重复性良好。实验证明,该样机具有体积小,运动速度快,步长重复性稳定等特点,适用于狭小空间内的高精度运动。     

一种大容性负载的压电陶瓷驱动电源设计

压电陶瓷作为微定位系统的动能器件,可达到纳米级的位移精度。针对位移驱动型压电陶瓷的大容性负载特点,基于PA92设计了一种高精度、大电流的动态驱动电源。通过电容超前反馈、隔离电阻结合反馈及相位补偿等方式提高了电源的稳定性。分析结果表明,该电源能有效应用于纳米级定位系统中,在大容性负载时具有良好的动态性能,输出电压精度可达0.5 mV。     

基于Fabry-Perot结构的可调波长选择光开关

本文提出波长选择光开关的概念,首次研制出一个基于Fabry-Perot结构的可调波长选择光开关,该开关为2×2光纤端口,每个端口携带N个波长,工作时可以选1个或多个波长,插入损耗小于3dB,波长调谐范围10nm,调谐机构为一对多层三明治结构的压电陶瓷,具有驱动电压低,小于5V的驱动电压可以达到3.3nm的调谐,最大开关时间为1毫秒,开关比优于30dB.最后还分析了其基本透射与反射光谱性能,并讨论其对光通信、光交换网络产生的重要应用价值.     

Preparation and electrical properties of SrTiO3 ceramics doped with M2O3–PbO–CuO

SrTiO₃ dielectric ceramics were fabricated in air by using M₂O₃–CuO–PbO as dopants (M=Sm,Nd,La,Yb). The obtained ceramics exhibited a high dielectric constant (₂₅>4880) with stable temperature characteristics. With doping the rare-earth ions from Sm → Nd → La → Yb, the corresponding dielectric constant regularly decreased. The investigation of microstructure showed that Yb additives benefited to the grain growth and CuO additives mainly segregated at the grain boundaries to form the insulation layers. According to the results, the conduction mechanism of SrTiO₃–M₂O₃–CuO–PbO system was discussed.     

风动压电发电机的结构设计及实验研究

物体在空中飞行时,或物体静止于流动的气体中,气体相对于物体进行流动,该流动的动能可使涡轮发生转动,运用涡轮转动时产生的力迫使压电振子进行振动,进行机械能与电能的转换,产生电能,通过桥式整流电路与贮存电路把该电能存贮下来,进行稳压后给一些电路进行供电.因空气流动的频率具有不确定性,研究了压电振子在非谐振环境下产生电能的原理与特点,进行了压电振子产生的电能作为电路电源可行性验证,设计了发电机的结构,进行了模拟实验.实验结果表明,运用强迫振动的方式可保证压电振子产生电能,利用该原理制成的压电发电机,具有无污染,活动部件少,激发时间短,产品易于小型化的特点.     

双端磁耦合式压电振动俘能器结构设计

现有的非线性压电俘能器的输出功率提升主要通过改变俘能器的结构或引入非线性元素,但这些方法在提高俘能结构的输出功率,拓宽俘能器的俘能频带方面能力受限。该文设计了一种双端磁耦合式悬臂梁结构压电俘能结构,在利用永磁体引入非线性元素的基础上优化俘能结构,进一步提高系统的输出电压,拓宽俘能频带。通过将悬臂梁俘能结构等效为复杂边界条件的悬臂梁,推导磁耦合式悬臂梁结构的工作状态方程,并得到磁耦合式悬臂梁俘能结构的输出电压与永磁铁间距的关系,并通过实验测试进行验证。结果表明,在永磁体间距为5mm时,压电俘能结构获得最大的输出功率,在最佳的永磁铁间距和负载电阻下,双端压电磁耦合式悬臂梁的输出功率可达传统悬臂梁式压电俘能结构的1.5倍,谐振频率下降约7Hz。     

基于行车风压的谐振腔式压电俘能器研究

针对汽车行驶过程中车载传感器需要持续稳定的供能需求,设计一种以谐振腔结构为主体,扰流圆柱与亥姆霍兹谐振腔为辅助的压电俘能器。为研究俘能器的发电性能,设计其最佳结构,建立流固电耦合仿真模型。仿真时,根据实际风压分布,将风压载荷分区加载到压电发电模块。仿真分析结果表明,基板与压电陶瓷的厚度比对压电悬臂梁的输出电压和固有频率有影响,最佳厚度比为1.25;基板与主腔体间间隙、扰流圆柱直径、亥姆霍兹谐振腔皆存在最佳尺寸参数使压电俘能器发电性能达到最佳;负载电阻在400～600 kΩ内时,可获得最佳的输出功率;风速为15 m/s时,最大输出功率为37.3 mW。     

烧结助剂对BiNbO4陶瓷烧结特性及介电性能的影响

研究了ZnO-B2O3、ZnO-B2O3-SiO2、B2O3对BiNbO4陶瓷烧结特性及介电性能的影响。结果表明:ZnO-B2O3、ZnO-B2O3-SiO2、B2O3液相存在于晶粒和晶界上,不同程度地促进烧结,大幅度降低BiNbO4的相变温度;ZnO-B2O3-SiO2、B2O3的加入,对BiNbO4的介电常数、Q值影响较大;而添加1%质量分数的ZnO-B2O3,致密化温度降低到900,达到96%的理论密度,在920保温4h,材料的r为41,Q·f为13500GHz。     

SiC_f/LAS玻璃陶瓷基复合材料的界面

:详细评述了SiCfLAS玻璃陶瓷基复合材料的界面。该界面是在热压过程中形成的,由富碳层或富碳层和碳化物层构成,这些界面层的存在导致了界面的弱结合。界面具有很好的热相容性。在惰性气氛或还原性气氛中,界面具有很好的热稳定性。在高温氧化性气氛中,界面层很快因氧化而消失,导致纤维与基体间的强结合,使材料发生脆断。     

无团聚,纳米ZrO2增韧Al2O3基陶瓷材料

本文通过微波加热ＺｒＯＣｌ２·８Ｈ２Ｏ的醇水深液．用ＨＰＣ作分散剂．制备出无团聚、单分散的纳米水合二氧化锆。然后采用胶体工艺制备出Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２先躯体均混合的粉体。用ＸＲＤ分析ＺＴＡ的相结构。用ＳＥＭ观察断口形貌。结果发现，ＺｒＯ２均匀地分布在ＺＴＡ陶瓷中。粒径小于５００ｎｍ，并且主要以ｔ－ＺｒＯ２形式稳定存在。最后探讨了ＺＴＡ的增韧机制。