STRUCTURE AND PROPERTY OF PIEZOELECTRIC CERAMICS OF QUATERNARY SYSTEM

Composite perovskite piezoelectric ceramicsof PMMN quaternary system were prepared by cold-pressingand solid-phase sintering.Piezoelectric modulus and densityof the samples were measured after polarization.X-raydiffraction analysis and SEM were used to prove the resultthat the major phase of the piezoelectric ceramic spectimenbased on PZT is PZT phase,which is tetragonal system andP_(4mm) space group.     

压电陶瓷与电流变液结合的声学与振动控制系统

通过分别制备高性能压电陶瓷FD3-PZT,FD4-PZT和复合电流变液并测量它们的性能之后,研究和制作了由压电陶瓷与电流变液结合的一种新型声学与振动控制系统(在该系统中的压电陶瓷与电流变液之间连接有一高压延迟电路).当外界施加一个瞬时冲击力作用于该新型声学和振动控制系统中的压电陶瓷上时,压电陶瓷由于压电效应产生瞬时高压(d-c current)输入复合电流变液,电流变液在短时由于其具有的流变性(其电致流变性可逆)而迅速由液态变为固态,从而抵消了外来的瞬时冲击力.该新型声学与振动控制系统在振动控制和声学方面极有应用前景,例如抗(防)次声、声震波和爆炸冲击波的危害以及用于制造高效防弹衣、防护头盔(安全帽)等;在声学方面可制备新型电控激励器、制动器、强振隔离体、无后坐力装备及各种抗震、减振、防噪所需装置等.     

一种新型超磁致压电混合精密位移机构的研究

为了研究大步距高精度精密位移机构,利用超磁致伸缩材料和压电陶瓷材料在驱动原理和使用方法上的相似性,提出一种超磁致伸缩材料与压电叠堆组成的混合驱动精密位移机构,介绍了机构运动原理及控制方式,制作了试验样机.测试表明,所研制的混合精密位移机构能实现双向可控运动,单步前进最大位移可达20μm,调节驱动电压可控制单步位移量,能满足大步距、高精度的驱动要求.     

一种设计压电变压器的方法

该文从最基本的物理学原理出发，把压电变压器的性能归结为3个基本因子的函数，即机械品质因素、机电耦合因素以及电学品质因素。这3个基本因子同材料特性以及尺寸之间具有相对简单的函数关系，同时其量值的测定又是国标所规定的，大大简化了分析、设计过程。     

悬臂梁单晶压电发电振子电压输出特性的有限元仿真分析

为了解决化学电池为低功耗电子产品供电中存在的问题,对悬臂梁单晶压电发电振子的电压输出特性进行了分析。根据欧拉伯努利方程和压电学理论,建立了悬臂梁式压电发电振子的电压输出特性数学模型,并对压电振子长度、金属基板与压电晶体的长度比,以及金属基板材料对悬臂梁压电发电振子的电压输出特性进行了有限元仿真分析。结果表明：所建立的数学模型与仿真分析结果基本一致;晶体板与金属基板的长度比存在一个最佳值,使得压电振子的输出电压达到最大,且随着金属基板弹性模量的减小,压电振子的输出电压逐渐减小;当金属基板分别为不锈钢、硅、磷青铜和铝合金时,晶体板与各金属基板的最佳长度比分别为0.60,0.65,0.70,0.75。     

Energy Harvesting Research: The Road from Single Source to Multisource

Energy harvesting technology may be considered an ultimate solution to replace batteries and provide a long‐term power supply for wireless sensor networks. Looking back into its research history, individual energy harvesters for the conversion of single energy sources into electricity are developed first, followed by hybrid counterparts designed for use with multiple energy sources. Very recently, the concept of a truly multisource energy harvester built from only a single piece of material as the energy conversion component is proposed. This review, from the aspect of materials and device configurations, explains in detail a wide scope to give an overview of energy harvesting research. It covers single‐source devices including solar, thermal, kinetic and other types of energy harvesters, hybrid energy harvesting configurations for both single and multiple energy sources and single material, and multisource energy harvesters. It also includes the energy conversion principles of photovoltaic, electromagnetic, piezoelectric, triboelectric, electrostatic, electrostrictive, thermoelectric, pyroelectric, magnetostrictive, and dielectric devices. This is one of the most comprehensive reviews conducted to date, focusing on the entire energy harvesting research scene and providing a guide to seeking deeper and more specific research references and resources from every corner of the scientific community.     

一维大行程高分辨率纳米定位平台的设计与性能测试

设计了一种大行程、高分辨率的一维纳米定位平台,并进行了性能测试．该平台采用差动杠杆原理和柔性铰链,运用两个压电陶瓷叠堆致动器驱动．对柔性铰链平台建模,通过材料力学及结构振动微分方程等相关知识,对柔性铰链微动平台的刚度、输入反作用力、放大倍数等参数进行了分析,得到平台结构参数对平台性能的影响,并结合有限元分析软件,确定了微动工作台参数;最后建立了实验系统,对微驱动定位系统的输出行程、分辨率性能进行了测试．实验结果表明,所设计的微驱动定位系统的行程达到240μm,分辨率达到10nm,外形尺寸80mm×60mm×20mm．可用于大行程高分辨率微动定位．     

力电多场鼓包法测定PZT铁电薄膜的横向压电系数

为表征Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PZT)薄膜的横向压电性能,以纯力场鼓包测试模型和铁电薄膜材料压电方程为基础,推导了PZT铁电薄膜的力电耦合鼓包本构模型。采用溶胶-凝胶法制备了PZT铁电薄膜,并通过化学腐蚀法获得PZT薄膜鼓包样品。在外加电压为0~14V的条件下进行鼓包测试。结果表明,在纯力场作用下,PZT薄膜的弹性模量和残余应力分别为91.9GPa和36.2MPa;随着电压从2V变化到14V,PZT薄膜的横向压电系数d31从-28.9pm/V变化到-45.8pm/V。本工作所发展的力电耦合鼓包测试技术及力电耦合鼓包本构模型为评价铁电薄膜材料的横向压电性能提供了一种有效的分析方法。     

高活性锆钛酸铅压电陶瓷粉体的合成及其烧结性能研究

以Pb3O4、ZrO2和TiO2为原料,采用冲击波加载技术合成锆钛酸铅Pb(Zr0.95Ti0.05)O3粉体,并对粉体活性和烧结特性进行XRD和SEM表征,研究结果表明,利用冲击波的高温高压作用可以合成单一钙钛矿相锆钛酸铅粉体,合成粉体产生了细化并存在一定程度的晶格畸变,有利于增强粉体活性,促进了低温活化烧结,也显著地改善了陶瓷的烧结性能,在常压下1200℃烧结150min得到了密度达到7.83g/cm3的锆钛酸铅95/5陶瓷体,比传统固相法制备的粉体烧结温度降低了100℃左右,且得到的陶瓷体晶粒形状、大小均匀。     

压电陶瓷在结构振动及声辐射有源控制中的新应用

介绍了压电陶瓷的新应用──作为有源振动、噪声控制中的执行元件和传感器，并讨论了对该材料的性能要求、参数选择以及应用实例。