高性能ZnV Sb系压敏电阻陶瓷的制备

在传统工艺基础上,对V2O5/Sb2O3混合粉体先进行热处理,然后以热处理产物为主要掺杂剂,在950℃合成了显微结构均匀、相对密度98%以上、α大于50的ZnVSb系多元压敏电阻陶瓷材料。并研究了V2O5/Sb2O3预合成粉含量对材料显微结构和性能的影响。结果表明:V2O5/Sb2O3预合成粉含量升高,增大了晶界受主态密度,提高了材料的晶界势垒,使材料在压敏电压升高的同时,非线性系数得到改善。     

(Zn_(1/3)Nb_(2/3))~(4+)取代的BNT系无铅压电陶瓷性能

采用两步合成工艺,制备了新型Bi1/2Na1/2Ti1–x(Zn1/3Nb2/3)xO3(简称BNTZN—100x)系无铅压电陶瓷。研究了B位复合离子(Zn1/3Nb2/3)4+取代量对BNT陶瓷介电及压电性能的影响。结果表明:当0.005≤x≤0.020时,该体系陶瓷具有三方、四方共存的准同型相界(MPB)结构。在MPB附近,具有较佳的压电性能:当x为0.020时,d33为97pC/N,kt为0.47。εr-t曲线显示该体系材料具有明显的弥散相变特征。具有高kt值,低kp值;kt/kp较大,具有较大的各向异性,是一种适合高频下使用的优良超声换能材料。     

GaN基HEMT器件抗逆压电性能研究

可靠性问题是GaN基HEMT器件走向实用化的关键,逆压电效应导致器件退化是近年来比较引人瞩目的理论之一。对于GaN基HEMT器件,当其承受外加电场时,由于逆压电效应,电场最终转化成弹性势能。当电场足够大,突破势垒层材料所能承受的临界弹性势能,势垒层材料就会发生松弛。根据逆压电效应导致器件退化机理,从弹性势能的角度出发,对低Al组分AlGaN势垒层、InAlN势垒层和AlGaN背势垒等三种结构进行理论分析。分析表明,三种结构均能较大程度地改善GaN基HEMT器件的抗逆压电能力,从而提高器件可靠性。     

压电传感器电极表面蛋白质的吸附研究

应用自行研制的压电传感器,实时监测免疫球蛋白(IgG)在传感器金电极表面的吸附过程,研究了蛋白质浓度、吸附时间等因素的作用。结合Sauerbrey方程和Langmuir方程,对吸附过程进行表征,推算IgG在金电极表面的吸附速率常数ka=0.057 m3.kg-1.s-2、解析常数kd=0.000 42 s-2。     

方形1-3-2型压电复合材料薄片的谐振性能研究

通过理论和实验研究了水声换能器用方形1-3-2型压电复合材料薄片的结构参数(陶瓷体积分数和外形尺寸)对其谐振性能的影响。利用压电方程和均匀场理论得到了1-3-2型压电复合材料的各项等效性能参数,分析了复合材料结构参数对谐振性能的影响。制备了陶瓷体积分数和外形尺寸不同的两组1-3-2型压电复合材料样品,测量得到复合材料谐振频率随陶瓷体积分数和外形尺寸的变化数据。结果表明,当1-3-2型复合材料中陶瓷基底的体积百分比小于30%,1-3复合材料部分中陶瓷柱体积分数在30%~80%,且复合材料总体厚宽比小于阈值(这个阈值随陶瓷体积分数变化)时,其厚度谐振性能较好。另外,将实验结果与理论计算进行了比较,两者符合较好,验证了理论公式的正确性。     

压电式电/气转换器挡板的疲劳性能实验研究

以压电式电/气转换器上承受变载荷的压电复合圆盘为研究对象,设计了测试其电疲劳性能影响因素的正交实验,并利用压电陶瓷电疲劳机理对实验结果进行了分析.通过全尺寸模拟疲劳实验,测出了影响其疲劳 性能的显著性因素、次要因素以及摈弃因素.结果表明,频率对其性能影响与实验误差的影响基本相同,可忽略,为以后提高加载频率加快实验速度提供了实验依据.     

CuO掺杂对Ba(Ti_(0.91)Zr_(0.09))O_3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了CuO掺杂的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷,借助XRD、SEM、Agilent4284A测试仪,研究了CuO掺杂对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的结构及介电性能的影响.结果表明,CuO具有细化陶瓷晶粒的作用.随着CuO掺杂量的增加,Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的斜方-四方相变峰出现介电弛豫现象,相变点处的介电常数增加,并且居里峰出现相变弥散现象.当w(CuO)=0.38%时,斜方-四方相变峰的弛豫程度最大.     

压电陶瓷驱动器非线性的电源补偿研究

针对谐振型压电陶瓷驱动器的非线性,采用电压补偿法,设计并研究了一种由单片机控制的闭环反馈、修改、生成波形数据,开不生成驱动波形的数字化电源系统。实验表明,此电源系统能很好地对原始驱动波形进行修正,使驱动器相对原始驱动波形信号是一个线性系统。     

(Na_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3-SrTiO_3无铅压电陶瓷的介电、压电性能

研究了 (Na1 / 2 Bi1 / 2 ) Ti O3- Sr Ti O3二元系无铅压电陶瓷的介电、压电性性。Sr2 的引入对 NBT材料的常温介电系数、铁电相与反铁电相转变温度 TF A(180°C)以及居里温度 TC(30 0°C)的影响都不大 ,但却较大幅度地降低了 NBT材料的高矫顽场 ,从而使极化相对容易。(Na1 / 2 Bi1 / 2 ) Ti O3- Sr Ti O3二元系的压电性能参数 d33和 kt分别达到 10 0 p C/N和 0 .45     

用于挠性驱动的短筒型压电振子研究

面内模态压电振子是压电驱动的一个重要分支,小型的面内模态压电振子研究较少。为了拓宽面内弯曲压电振子的应用,提出了一种短筒型压电振子,可用于挠性驱动。利用ANSYS有限元软件确立了压电振子的结构尺寸、工作模态及固有频率。振子外径䥺SymbolFC@30 mm,高度12 mm,且外圈均布36个2 mm高的齿形结构,用于放大振幅。结果表明,该结构能够很好地激发出两同频正交三阶面内弯曲工作模态。实验测得振子在B₀₃工作模态下具有同频正交性且谐振频率为27 140 Hz,与仿真结果吻合。通过实验验证了压电振子用于挠性驱动的可行性。