压电式高温液滴喷射元件研制

极紫外(Extreme ultra-violet,EUV)光刻机光源主要采用激光产生等离子体技术,用高功率激光轰击锡液滴靶产生13.5 nm波长的EUV光。其中,基于逆压电效应的压电式高温锡液滴喷射元件是获取高重频高温锡液滴靶的关键部件。本项工作突破了耐250℃高温微细压电陶瓷管的组成设计和精细制备,以及高温锡液滴喷射元件的结构设计和封装等关键技术,成功研制了压电式高温液滴喷射元件。并通过自主搭建高温锡液滴靶光学检测平台,基于此高温液滴喷射元件实现了重复频率20 kHz,直径~100μm的高温锡液滴靶的稳定输出。

层状结构第二相增强BiFeO_(3)-BaTiO_(3)陶瓷电阻率研究

BiFeO_(3)-BaTiO_(3)(BF-BT)陶瓷兼具高居里温度和优异的压电性能,在高温压电传感器和驱动器等部件具有广泛的应用前景。BF-BT陶瓷在高温环境下电阻率较低,易造成器件高温性能恶化甚至失效。因此,改善BF-BT陶瓷电阻性能是应用推广必须解决的关键问题。作为一种铁酸盐,其电阻率很难通过掺杂改性等常规方法进行改善。本研究在BF-BT陶瓷体系中发现一种电阻率异常升高的现象,并证实这与样品中的第二相Bi_(25)FeO_(40)有关。显微结构分析表明,该第二相具有一种特殊的层状周期性结构,其中每三排原子构成一个周期,而缺陷大多集中在其中一层原子当中。本研究采用传统固相法成功地制备出纯相的Bi_(25)FeO_(40),将其作为外添加剂加入到0.70BF-0.30BT组分中,使基体组分在300℃的电阻率从1.03 MΩ·cm提高到4.33 MΩ·cm。此外,COMSOL仿真模拟的结果证实,通过引入该第二相可以将0.67BF-0.33BT组分电阻率提高一个数量级。根据能量过滤效应,这种特殊的结构具有高能垒,可以阻碍载流子迁移,从而提高BF-BT陶瓷电阻率。本工作为改善BF-BT陶瓷电阻率提供了一种切实可行的方法。

PZT陶瓷本构行为与断裂性能的相关性研究

铁电陶瓷的力学性能直接决定了其加工性能和铁电器件的可靠性。目前,无论是实验还是理论报道的压电陶瓷材料的断裂韧性都与30年前的报道接近,限制了压电器件在高可靠性要求的情况下的应用。本研究试图揭示可用于优化铁电陶瓷断裂性能的参数。利用单轴压缩方法、裂纹尖端张开位移(Crack-tip opening displacement,COD)技术和单边V型缺口梁(Single-side V-notch beam,SEVNB)技术分别测定三种典型PZT陶瓷的应力-应变曲线、本征断裂韧性和长裂纹断裂韧性。结果表明,本征断裂韧性与材料的杨氏模量正相关,说明提高铁电体的杨氏模量是提高其本征韧性的有效途径。长裂纹断裂韧性与本征韧性和非本征铁弹性畴变/相变增韧有关,说明优化铁电陶瓷的铁弹翻转行为可以改善其非本征效应。软掺杂PZT相较于硬掺杂PZT具有较低的矫顽应力和较高的残余应变,呈现较强的铁弹性翻转和较高的屏蔽韧性;在不同PZT材料中观察到的断裂模式也被认为与材料不同的铁弹性翻转行为有关,软PZT陶瓷呈现沿晶断裂,铁弹性翻转较弱的硬PZT呈现穿晶断裂。综上所述,优化铁电材料的杨氏模量和铁弹翻转行为有望提升其断裂韧性。

超声电机宽温域低损耗压电与摩擦功能材料

为了提高超声电机的环境适应性与能量转换效率,本文分析并制造了宽温域低损耗的新型压电材料与摩擦功能材料,提出了通过相结构调控、增加第三组元、引入偶极子缺陷钉扎畴壁等手段制备宽温域低损耗压电陶瓷材料的设计与制造方法;为了提高超声电机摩擦界面能量传递效率及环境适应性,设计了具有高摩擦系数、低磨损率且耐高温的聚酰亚胺复合材料。结果表明,与传统材料相比,新型压电陶瓷材料具有低介电损耗、高机械品质因数及高温度稳定性的优势,使超声电机的能量转换效率提高3.3%,而新型聚酰亚胺基摩擦材料在摩擦系数、耐磨性以及温度范围等指标上均有明显提高,使电机的最大效率提高了6.19%。综合两种新型材料后,超声电机的最大效率提升了13.6%,可靠工作温度从-40~70℃提升至-60~120℃。本文提出的压电与摩擦功能材料既增强了超声电机的环境适应性,也改善了电机输出性能,对超声电机在航空航天等高端装备中的应用具有重要的意义。

BSTO/Mg_2SiO_4/MgO复合材料的介电性能研究

采用传统的电子陶瓷制备工艺制备了BSTO/Mg2SiO4/MgO复合材料,并对样品的结构及其介电性能进行了表征与分析,讨论了Mg2SiO4/MgO掺杂对BSTO/Mg2SiO4/MgO复合材料结构和性能的影响.结果表明,与前其他掺杂改性的BSTO复合材料相比,BSTO/Mg2SiO4/MgO 复合材料不仅可以在较低的温度烧结致密,而且在介电常数降低的同时,仍能保持较高的可调性,如BSTO/39wt%Mg2SiO4/17wt%MgO的介电常数εr为-80.21,在2kV/mm的直流偏置电场下,其可调性达到-12%,介电损耗为-0.003.

深部油气勘探用高温压电陶瓷材料研制及产业化

深部油气资源的勘探与开发已成为当今解决石油资源短缺的一个重要途径。多极子阵列声波测井仪(MPAL)是新一代声波测井仪器。但目前国内多极子阵列声波测井仪一般只能用到150℃左右的环境温度,远远不能满足深部(大于5000米)油气勘探的需要。多年来,高温高稳定压电陶瓷材料难以取得实质性突破一直是制约我国高端声波测井仪器发展的主要技术瓶颈。中国科学院上海硅酸盐研究所针对锆钛酸铅〔Pb(Zr1-x Ti x)O3,PZT〕和偏铌酸铅(Pb Nb2O6)两类压电陶瓷在高温应用中急需突破的技术难题,开展了压电陶瓷组成设计新方法研究和制备技术创新研究,经过多年的持续攻关,成功研制出了具有完全自主知识产权的高温高稳定PZT和Pb Nb2O6压电陶瓷,满足了声波测井仪器深部油气勘探的需求,并取得了一系列创新性成果,推动了我国声波测井的技术进步。

压电材料中缺陷偶极子特性的研究进展

压电材料通过受主掺杂或烧结挥发等可以形成缺陷偶极子,缺陷偶极子对材料的性能有显著的影响。本文综述了压电材料中缺陷偶极子的产生及其在外场下的响应机理,同时,从缺陷偶极子运动的角度分析了压电材料中老化、电滞回线异常及电致形状记忆效应等现象的起源,简要分析了偶极子弛豫现象,并对未来发展高可靠性压电驱动器的研究作了展望。

Sm掺杂增强PZT基弛豫型铁电陶瓷压电性能研究

锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷是一类应用非常广泛的功能材料,可应用于水声换能器、压电马达、医疗超声换能器以及声表面波滤波器等。通过改性提高PZT基压电陶瓷的压电性能一直是该领域的研究热点。本工作采用传统固相反应法制备了准同型相界(Morphotropic Phase Boundary,MPB)组分的Sm-0.25PMN-0.75PZT压电陶瓷,并对其微观结构以及宏观性能进行了系统研究。研究结果表明:引入Sm^(3+)可以增强压电陶瓷的局域结构异质性,提升介电响应从而提高压电性能。当Sm^(3+)引入过多时,铁电极化的长程连续性被大面积打断,压电性能下降。本实验中得到的最优组分压电陶瓷性能为:高压电系数d_(33)~824 pC/N,高压电电压常数g_(33)~27.1×10^(-3) m^(2)/C和相对较高居里温度T_(C)~178℃,电致应变在室温至150℃范围内低于5%,有较好的温度稳定性,是极具应用前景的高性能压电材料。

基于PZFlex的1-3压电复合材料横向振动模仿真

1-3型压电复合材料具有高机电耦合系数和低声阻抗,适用于制作水声和医疗超声换能器,但是1-3型压电复合材料的横向振动模会降低换能器的性能,限制换能器的小型化和高频化。该文设计了一组具有矩形压电陶瓷柱的1-3型压电复合材料,复合材料的厚度为0.32 mm,陶瓷柱宽度为0.08 mm,长度为0.10~0.25 mm,刀缝宽度为0.05 mm。利用有限元软件PZFlex进行了建模计算,仿真结果表明,复合材料的厚度谐振频率和反谐振频率分别为4.5 MHz、6 MHz,随着陶瓷柱长度的增大,横向谐振频率逐渐向低频处移动,当陶瓷柱长度和高度比值大于0.69时,横向谐振和厚度谐振发生模式耦合。该文基于复合材料设计了换能器,利用PiezoCAD软件计算得到换能器的中心频率为4.7 MHz。

怎样写好案例通讯

在新闻写作中,通讯往往能够还原新闻事件的现场、记录新闻人物的情感、表达新闻所反映的意境,同时,能够展示记者和通讯员的写作实力。但通讯的写法如何抓住读者的眼球,吸引读者通篇饱读,却不是一件容易的事。本文以如何写好案例通讯为切入点,分门别类,总结经验,以寻求血肉丰满、充满魅力、独树一帜的新闻作品。

“都贵楞”——草原上的“平安符”

＂都贵楞＂的出现,使牧区自觉运用法律化解纠纷的多了,矛盾激化引发的刑事案件少了;邻里互助、家庭和睦的多了,无理取闹、寻衅滋事的少了……

探讨局域网网络工程建设与管理控制措施

随着计算机技术的不断普及,计算机网络工程广泛的应用在各个领域中。网络工程的建设覆盖了多个领域的产业当中,比如建筑工程、项目管理以及通信技术等相关内容,局域网网络工程一般应用于企业网络环境的构建,这是一种实现办公自动化的重要途径。局域网其主要作用是方便数据的传输以及资料的共享。本文最主要就局域网网络工程建设的特点进行分析,根据其建设过程中可能出现的问题讨论管理控制的措施。

论述提高计算机网络可靠性的途径

伴随着科技的不断发展,计算机技术发展迅速,在计算机技术的进步中,网络技术的可靠性成为了促进计算机技术发展的基础。但是,计算机网络可靠性的发展过程受到诸多因素的影响,并且逐渐受到社会的关注,本文基于计算机网络可靠性的价值中,对夹断机网络的基本定义进行阐述,对其提出相关建议措施,从而为计算机网络技术的发展奠定良好的理论基础。

“声学传感器”专题 前言

党的十八大作出了建设海洋强国的重大部署,这一部署对维护国家主权、安全及发展利益,推动经济持续健康发展,实现全面建成小康社会目标具有重大而深远的意义。习近平总书记高度重视海洋强国建设,近年来围绕海洋事业多次发表重要讲话并作出指示,强调“建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务”。

直流偏置电场下BaTiO_3基陶瓷介电常数非线性机理的研究

采用传统固相法制备了Ba0·6Sr0·4TiO3(BST)和BaZrxTi1-xO3(x=0·25,0·3,0·35,0·4)(BZT)陶瓷,并对其在直流偏置电场下的介电常数非线性行为进行了系统、详细的研究.结果表明,基于Devonshire的宏观相变理论(phenomenologicaltheory)提出的公式εεr(r(ap0p))=[1+αε13r(0)E2]1/3和ε(E)=ε1-ε2E2+ε3E4,均可定量地解释BST体系顺电相的介电常数非线性行为,其中εr(app)表示材料在电场下的介电常数,εr(0)表示不加电场即静态下材料的介电常数,α是非谐性因子,E表示电场强度,ε(E)表示材料在电场下的介电常数,ε1,ε2,ε3分别表示线性、非线性和高阶介电常数.而对于处于铁电相和居里温度附近的BST体系,则需要考虑铁电畴对介电常数非线性的贡献,这种贡献随着外加直流偏置电场强度的增大逐步减小.对于弛豫铁电体BZT体系,即使处于顺电相,也必须考虑由极性微区的冻结与合并引起的介电常数的下降,极性微区对介电常数非线性的贡献随着电场强度和温度的上升而有所下降.

孔隙率及晶粒尺寸对多孔PZT陶瓷介电和压电性能的影响及机理研究

采用添加造孔剂的方法制备多孔锆钛酸铅(PZT)陶瓷,并研究了孔隙率和晶粒尺寸对多孔PZT陶瓷介电和压电性能的影响及机理.研究表明:孔隙率的增加降低了多孔PZT陶瓷的介电常数,提高了静水压优值,并证明在一定条件下孔隙率与介电常数关系可由Okazaki经验公式及Banno模型预测;晶粒尺寸增加,多孔PZT陶瓷的介电常数、压电系数和优值增加,并可用Okazaki空间电荷理论解释晶粒尺寸对试样介电和压电性能的影响.对于添加重量百分数为10%造孔剂的多孔PZT陶瓷,当烧结温度为1300℃时,孔隙率为34%,d33达312pC/N接近致密PZT(350pC/N),其静水压优值为致密PZT的十几倍;介电常数和压电系数比具有相当优值的PZT聚合物复合材料高很多,在具有高灵敏度的同时能更有效地抗外界干扰.

W/Cr共掺杂对CaBi_(2)Nb_(2)O_(9)陶瓷晶体结构及电学性能的影响

铌酸铋钙(CaBi_(2)Nb_(2)O_(9),CBN)是一种典型的铋层状结构压电材料,具有高居里温度(约943℃)、高稳定性等特点,是600℃以上高温压电振动传感器的重要候选功能元件,但其压电系数和高温电阻率较低,严重制约了CBN在高温压电振动传感器领域的实际应用。为了提高CBN压电陶瓷的高温稳定性,采用固相法制备了W/Cr共掺杂的CaBi_(2)Nb_(1.975)W_(0.025)O_(9)-x%Cr_(2)O_(3)(CBNW-xCr,0<x≤0.2)单相铋层状结构压电陶瓷,研究了W/Cr元素共掺杂对晶体结构和电学性能的影响。结果表明:W/Cr元素共掺杂使压电陶瓷晶体结构由正交晶系向四方晶系转变,晶体结构畸变程度增强,并且压电性能和绝缘性能显著提高。当x=0.1时,CBNW-0.1Cr压电陶瓷的居里温度为931℃,压电系数为15.6 pC/N,600℃时电阻率达到106Ω·cm量级,介电损耗仅为0.029,该体系在高温压电领域有重要的潜在应用前景。

探讨高性能计算机的可靠性技术与发展趋势

随着电子计算机信息技术的不断发展,高性能计算机系统所具有的性能也开始不断提升,整个硬件规模较之以前相比,扩大较为明显。怎样从根本上保证计算机系统实现可靠稳定运行,是现阶段高性能计算机研制过程中面临的一个重要挑战,本文主要介绍了计算机可靠性技术的实际运用状况,对其发展趋势进行了深入探讨,从而提升有关工作人员对计算机中的可靠性技术认识水平。