PZT-4和PZT-5材料的热释电性能评价及测试方法研究

针对目前PZT-4和PZT-5材料热释电性能缺乏系统研究的问题,采用固相烧结法制备了PZT-4和PZT-5材料,对所制备材料进行了SEM、XRD和介电温谱表征,应用静态和动态测量法相结合的方式,对所制备材料的热释电系数进行了研究,探究了正弦交变温度波振幅和频率对测试结果的影响,并对材料的热释电优值进行了计算。研究结果显示:在频率为16 mHz时,PZT-4和PZT-5材料分别于2.8 V和2.5 V获得了热释电系数的最大值;在电压为2.5 V时,PZT-4和PZT-5材料分别于24 mHz和40 mHz获得了热释电系数的最大值;两种材料的探测率优值均高于目前常用的PVDF材料。研究结果为PZT-4和PZT-5材料在热释电能量收集、非制冷红外焦平面器件等方面的潜在应用提供了定量化参考。

精密定位用螺杆式压电位移执行器研究

为了掌握柔性铰链、螺杆滑轨、夹持力机构的相互关系,基于惯性黏滑位移原理,制作一种螺杆旋转步进驱动的压电位移执行器。采用有限元仿真计算对柔性铰链及夹持机构进行设计分析。施加单向锯齿波信号,在频率低于500 Hz时,该执行器位移输出速率稳定;前进、后退速率随频率和电压增大而线性增大,500 Hz/48 V下,前进、后退速率分别为11.51μm/s和7.98μm/s,平均步长分别为23 nm和16 nm;长行程往复循环运动时,前进、后退速率相对误差分别为12.85%、4.21%,具有良好的位移稳定性。

基于社会共治框架的食品供应链质量投入行为策略选择研究

食品安全是“产”出来的,提高食品供应链体系中所有企业的质量投入水平是预防可能面临的各种食品安全风险的基础。不同于以往对企业质量投入的研究,文章基于社会共治框架,构建食品供应商、食品生产商与消费者三方演化博弈模型,以食品企业进行质量投入的条件作为研究嵌入点,研究食品供应链主体行为策略选择的演化路径与社会共治系统达到均衡点的稳定性条件,据此重点探究在政府依法监管的情境下,声誉机制与供应链主体间市场契约对食品安全风险治理是否具有效能。研究结果表明:不同主体均在平衡各自利益的基础上选择各自的行为策略,系统最终稳定状态与初始意愿无关;企业进行质量投入的净支出、消费者参与治理的成本是影响企业行为策略选择和社会共治水平的主要因素;相较于提升对供应商生产风险食品原材料行为的经济惩罚,降低供应商质量投入成本对治理食品安全风险更具效率。据此,本文提出政策建议,为防控食品安全风险提供启示。

合成射流压电气泵的仿真与实验研究

微型压电气泵具有有阀和无阀两种结构,相较于有阀压电气泵,无阀压电气泵结构较为简单且易于微型化,但大多是以流阻差为原理,因此依然存在工作效率低、气流脉动大且气体泵送量小等缺点。针对现存在的技术问题、提高压电气泵的输出性能,基于合成射流原理设计了一种合成射流式压电气泵,通过理论和仿真分析得到内部流体工作时的流场分布情况,并通过实验探究了泵的结构参数、频率以及电压对流量的影响规律。结果表明,当泵在峰峰值为100 V、频率为6.075 kHz的正弦信号激励下,最佳结构参数下泵的输出流量最大可达329 mL/min。与其他压电气泵相比,该泵具有更小的体积,更高的工作频率和更稳定的流量输出。

Sb_2O_3掺杂对PZT压电陶瓷微观结构与性能的影响

Sb2O3掺入量(均为质量分数)<1.9%时,晶体结构为纯钙钛矿相,平均晶粒尺寸随掺入量增大由17μm减小至2μm,压电活性逐渐增强;Sb2O3掺入量>1.9%时,为钙钛矿与焦绿石两相复合结构,随Sb2O3掺入量增加,平均晶粒尺寸保持稳定,压电活性减弱;Sb2O3掺入量为1.9%～2.0%处,压电活性最强。主要性能指标:εr为1925,tgδ为2.35×10–2,d33为440pC/N,kp为64%,Qm为70,tC为300℃。

铁电陶瓷的极化运动学模型

铁电陶瓷中两种机电耦合效应的相互关系及机理是一个引入注目的研究课题。本文从经典的固有偶极子取向极化模型出发，考虑固有偶极子取向时的弛豫现象，提出了在恒外力作用下的运动学模型，由此得到了在一定条件下铁电陶瓷中两种机电耦合效应的关系、起因和作用范围。

一种新型脉搏换能器的研制

脉诊是一种传统的诊断方法,通过检测和分析脉象的变化,可以了解人体气血的运行情况、脏腑生理病变等信息。本文阐述了作者在研究了聚合物基复合压电材料后,利用其具有高可挠性和低声阻抗性,研制成了性能优异的脉博换能器,为中医脉象的正确诊断提供了一个方便的手段。实验表明,该脉博换能器具有结构简单、组装容易、体积小,耐冲击、重复再现性好、可消除外界干扰信号等优点,完全能满足中医脉象研究的需要。

压电陶瓷的极化反转过程

利用阻抗分析仪和重复迭代法，对Pb（Mg1／3Nb2／3）0.125Ti0．42Zr0．455O3压电陶瓷的极化反转过程进行了研究。实验数据显示出了铁电畴随电场变化的整个开关过程，发现极化反转前后压电性有着明显的不对称性，这一异常现象是和场诱应变、电滞回线数据相互对应的。经比较研究后认为，影响极化反转前后压电对称性的机理是空间电荷在晶粒表面积聚形成内偏置电场，由此建立的理论模型可以作出合理的解释。

基于阳极氧化铝模板的金属纳米孔阵列膜制备

以0.3 mol/L草酸为电解液,在40 V直流电压、0～5℃下采用二步阳极氧化法制备了纳米多孔阳极氧化铝模板。用射频磁控溅射法在阳极氧化铝模板表面制备了金属铝膜。SEM分析结果表明:金属膜复制了阳极氧化铝模板形貌,具有纳米孔有序阵列结构;金属膜的孔径受控于溅射功率和时间,功率30 W下沉积10 min约为68 nm,32 W下10 min约为58 nm,32 W下15 min约为25 nm。

(1-x)(Ni_(0.4)Zn_(0.6))Fe_2O_4+x(Ni_(0.8)Zn_(0.2))O铁氧体的微观结构与电磁特性

对 ( 1 - x) ( Ni0 .4 Zn0 .6) Fe2 O4 + x( Ni0 .8Zn0 .2 ) O铁氧体的 X射线衍射、体积密度、直流体电阻率、磁导率温度谱和频率谱等测试数据进行比较分析发现 :当 x≤ 0 .0 5时 ,铁氧体为单纯的尖晶石相 ,尖晶石晶格中少量氧缺位存在有利于促进晶粒的生长 ,提高铁氧体初始磁导率和致密度 ;当 x>0 .0 5时 ,铁氧体为尖晶石和石盐石两相复合体 ,非磁性石盐石相 ( Niy Zn1- y)O( y<0 .8)在晶界处的存在极大地减缓了晶粒的生长速度 ,促进了晶粒细化 。

电可控机电耦合特性的研究

基于经典的压电学第一、第二类方程，引入铁电体中普遍存在的电致伸缩效应，本文导出了电可控机电耦合特性的关系式，该式表明电可控机电耦合效应主要起源于铁电体的电致伸缩效应；电致伸缩效应愈强，可控范围愈大；具有弥散相变的铁电体可控范围要远大于尖锐相变的铁电体．理论结果和实验相一致．

高TCR薄膜温度传感器的研究

本文作者利用镍金属的优良特性,通过特定的工艺处理和控制,研制出了性能价格比高的薄膜温度传感器,其使用温区为-50～250℃;TCR 可达5900(10^(-6) /℃);线性度为±2. 13%;响应时间≤0. 2秒;电阻值为100～150Ω并可调整。

复合压电材料的压电性起源

本文从压电学的基本定义出发,推导出两相系0—3型连通性复合压电材料的压电应变常数表达式,进一步修正了T.Furukawa压电应变常数表达式的缺陷,使理论和实验结果更相吻合。利用SEM、X-ray等先进分析手段,探讨了影响0—3型复合压电材料压电特性的机理,得出了影响压电特性的三个主要因素。

高温极化压电陶瓷的研究

极化是压电陶瓷的一个重要工艺阶段;一般在有机硅油中的低温极化(T_p=120℃)条件下,大尺寸、较小绝缘电阻的高居里点硬性压电陶瓷难以达到饱和极化,且老化性能有时也不尽人意.本文提出了一种新的极化工艺—高温极化,即在极化温度高于居里温度下弱电场极化;该工艺方法简单,效果较好.对 Mn^(4+)掺杂改性的硬性压电陶瓷 PCM 进行实验,发现当极化温度 T_p=260℃(T_c=258℃)时,饱和极化场强 E_p 仅需要150V/mm.高温极化的主要机理是内偏置电场的建立和平衡问题.

高性能低温烧结NiCuZn铁氧体μ125材料的研究

高性能低温烧结铁氧体材料是制作多层片式电感器（磁珠）的关键技术，该文作者有目标地选择ＮｉＣｕＺｎ系统作为研究方向，通过调节ＮｉＣｕＺｎ配比及添加Ｂｉ２Ｏ３降温烧结促进剂等方法，研制出了结构致密，晶粒尺寸大小及分布均匀、电磁性能优良、烧结温区宽（８７０～９２０℃）、能和Ａｇ内电极共烧匹配的μ１２５铁氧体材料；对该材料的实验及分析表明，其烧结机理是反应生成了ＢｉＦｅδΟ１．５（１＋δ）（δ＝１～２）化合物。

聚合物基复合材料压电特性计算

本文在已有的理论基础上作了进一步引伸,推出了聚合物基复合材料压电特性的计算公式。这个公式对于聚合物不论其有无压电性都适合。本文还以PVDF-PZT复合物为例作了理论计算。

多层片式电感器用NiCuZn铁氧体的低温烧结

本文利用Bi2O3作为烧结促进剂实现了NiCuZn铁氧体在900℃以下烧结．利用TG、DTA、DDTA等分析手段研究Bi2O3的低温烧结机理，并确定最佳烧结温度范围在840～900℃之间．X－ray分析结果表明：加入Bi2O3后生成另相化合物Bi(36)Fe2O(57)烧结后期少量Fe的固溶有助于稳定高温γ－Bi2O3相的立方结构，避免了冷却过程中的晶型转变．Bi(36)Fe2O(57)另相的存在能有效地阻止晶粒长大，从而达到改性的目的．

高频电介质新材料Ba_2Ti_3Nb_4O_(18)陶瓷

采用氧化物固相反应法制备了理论密度达96、8％以上的Ba2Ti3Nb4O18高频电介质陶瓷。XRD和SEM分析表明：该陶瓷为两相混合结构，主晶相为单斜Ba2Ti3Nb4O18相，次晶相为六方Ba2Ti3Nb4O21相。1250℃／2h烧结瓷体Ba2Ti4Nb4O21相的体积分数为5％-8％，1MHz下的介电性能为：εt约为38，tanδ约为1,6×10^-4，ac约为-8．51×10^-6/℃。

固体电介质中电致陷阱产生与电子捕获动力学

考虑了固体电介质结构劣化的共同特点,本文从理论上表述了在宽广电场范围(10~5V/cm～击穿)作用下介质中电致陷阱产生的动力学过程,并以一级捕获动力学方程为依据,获得了包含新陷阱的陷阱捕获电子动力学特性方程,最后文中提出表面电位模型,实现了对这些动力学特性的研究,根据研究结果提出电击穿过程新模型。

多层片式电感器用NiCuZn铁氧体的低温烧结

利用Ｂｉ２Ｏ３作为烧结促进剂实现了ＮｉＣｕＺｎ铁氧体在９００℃以下烧结。利用ＴＧ、ＤＴＡ、ＤＤＴＡ等分析手段研究Ｂｉ２Ｏ３的低温烧结机理，并确定最佳烧结温度范围在８４０～９００℃之间。Ｘ线分析结果表明，加入Ｂｉ２Ｏ３后生成另相化合物Ｂｉ３６Ｆｅ２Ｏ５７。烧结后期少量Ｆｅ的固溶有助于稳定高温γ－Ｂｉ２Ｏ３相的立方结构，避免了冷却过程中的晶型转变。Ｂｉ３６Ｆｅ２Ｏ５７另相的存在能有效地阻止晶粒长大，从而达到改性的目的。