锆钛酸铅镧陶瓷裂尖处由电场诱发90°铁电畴变的实验研究

用传统陶瓷工艺合成制备了（Ｐｂ０．９６Ｌａ０．０４）（Ｚｒ０．４０Ｔｉ０．６０）０．９９Ｏ３（ＰＬＺＴ）铁电陶瓷，并用Ｘ射线衍射对其结构进行了测定，表明室温下ＰＬＺＴ陶瓷为铁电四方相结构：ａ＝ｂ＝０．４０５５ｎｍ，ｃ＝０．４１０９ｎｍ，ｃ／ａ＝１．０１３．将ＰＬＺＴ陶瓷极化后，在抛光面进行压力为４９Ｎ的Ｖｉｃｋｅｒｓ压痕，并施加强度为０．４Ｅｃ，０．５Ｅｃ，０．６Ｅｃ（Ｅｃ＝１１００Ｖ／ｍｍ）的侧向电场．用场发射扫描电镜研究观察ＰＬＺＴ试样极化前、极化后以及在侧向电场作用下压痕裂纹附近铁电畴结构的形态及其变化．结果表明在０．６Ｅｃ的侧向电场作用下，压痕裂纹附近发生了９０°铁电畴变，在扫描电镜的铁电畴结构形貌图上再次出现了平直的９０°铁电畴界．探讨了９０°铁电畴变的形成及促发机制．

锆钛酸铅镧陶瓷微结构和介电性能研究

研究了Ｚｒ／Ｔｉ比为６５／３５、掺Ｌａ分别为８、９、１２、１６．７％（ｍｏｌ％）的锆钛酸铅镧（ＰＬＺＴ８／６５／３５、９／６５／３５、１２／６５／３５、１６．７／６５／３５）陶瓷的微结构和介电性能。ＸＲＤ研究表明，ＰＬＺＴ中存在着｛ｈ＋１２，ｋ＋１２，ｌ｝型超结构；随着Ｌａ含量的增加，有序度增加，当Ｌａ含量为１２％时达到最大，继之下降。提出了Ａ位离子有序的体心立方超结构模型。介电常数与温度关系研究表明，随着Ｌａ含量的增加，弥散相变度参数δ单调上升，而频率色散度参数ΔＴ０先是增加，然后下降。表明其介电弛豫行为与Ｌａ含量密切相关。

锆钛酸铅镧陶瓷光致微位移的闭环伺服控制

利用锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷的光致形变效应,提出了一种光控微位移伺服系统,并通过实验对其闭环伺服控制特性进行研究。建立PLZT陶瓷光致微位移闭环伺服系统的多物理场耦合数学模型,通过静态实验对光照与光停阶段PLZT陶瓷光致形变表达式进行了参数识别。搭建了PLZT陶瓷光致微位移闭环伺服控制实验平台,基于ON-OFF控制策略,在不同光照强度下对PLZT陶瓷的光致微位移进行了闭环伺服控制实验。结果表明,通过对紫外光源施加ONOFF控制,能够实现PLZT陶瓷输出位移的闭环伺服控制。PLZT陶瓷输出位移曲线在伺服控制阶段出现超调量之后,围绕目标值上下波动。光致微位移伺服系统的响应速度、超调量与波高随着光照强度的增强而增加;在400mW/cm2光照强度下,PLZT陶瓷输出位移到达目标值的时间仅为100mW/cm2光照强度下的20%。实验结果为PLZT陶瓷在微驱动方面的工程应用奠定了基础。

掺铒锆钛酸铅镧陶瓷的上转换动力学分析

测量了掺铒锆钛酸铅镧(Er3+:PLZT)陶瓷的吸收光谱和上转换荧光光谱,利用Er3+:PLZT的吸收光谱,计算Er3+离子的辐射跃迁概率.分析了980nm激发下Er3+:PLZT的上转换荧光光谱,观察到明显的上转换荧光,且峰值位于540,564nm附近的绿色荧光带比678nm附近的红色荧光带强.建立了Er3+离子跃迁的速率方程,通过求解速率方程并采用拟合荧光衰减实验曲线的方法,得出Er3+:PLZT的频率上转换系数C22=0.91×10-18cm3/s,C33=18.23×10-18cm3/s.分析表明,Er3+:PLZT透明陶瓷中4I11/2能级上的Er3+离子较容易发生频率上转换.

添加物对PLZT陶瓷的降温和改性作用

本文研究了４Ｂｉ２Ｏ３·Ｂ２Ｏ３助熔剂对ＰＬＺＴ瓷料的降温效果以及ＢａＳｎＯ３的固溶和Ｂａ２＋的Ａ位取代对掺Ａｇ＋的ＰＬＺＴ反铁电组分的改性作用，获得了中温烧结的ＰＬＺＴ系Ｘ７Ｒ瓷料．其主要性能指标达到：ε２９８Ｋ＝２０００±１００；ｔｇδ＜５０×１０－４；ρｖ＞１０１３Ω·ｃｍ；△ε／ε２９８Ｋ＜±１０％；Ｅｂ＞１．１×１０４ｋＶ／ｍ；

基于PLZT/PVDF复合驱动的光控微镜平移机构

针对目前微镜驱动存在的一些问题,提出了一种基于PLZT(锆钛酸铅镧陶瓷)/PVDF(聚偏氟乙烯)驱动的非接触式微镜平移机构.首先根据非接触式微镜平移机构各功能部件来确定总体的设计方案.然后对微镜平移机构进行理论分析和设计计算,确定微镜平移机构的尺寸参数.最后对总体机构的位移、应力进行有限元分析.分析结果表明,光控微镜平移机构计算结果与模拟结果具有较好的一致性,验证了平移机构设计的合理性和可行性.基于PLZT/PVDF驱动的微镜平移机构可实现二维运动并对微镜进行精确有效的位移控制,具有响应速度快、非接触式、远程控制和无电磁干扰等优点,可应用于独立的工作环境中.

PLZT薄膜的溅射沉积和热处理

用磁控射频溅射方法在不加热的硅衬底上沉积生长锆钛酸铅镧（PLZT）薄膜。由混浇法制备了两只氧化物靶材PLZT（5／65／35）和（9／65／35）。初生态薄膜主要是非晶态，所希望的钙钛矿相结构由后处理形成。研究了不同退火条件下焦绿石相和钙钛矿相的转变，实验表明氧气氛下由常规退火（LFA）和快速退火（RTA）可形成钙钛矿相PLZT薄膜。

固相反应法制备高储能密度及高储能效率的驰豫型反铁电PLZT陶瓷

通过固相反应法制备了锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷并研究了其储能特性。根据室温下PLZT相图制备了反铁电相和弛豫型铁电体相相界附近的PLZT陶瓷,并选择储能密度和储能效率相对较高的组分通过流延法制备了陶瓷厚膜,并通过电滞回线计算样品的储能密度和储能效率。结果表明:所制备的样品同时表现出反铁电特性和弛豫型铁电体特性,样品室温下的储能密度能达到0.61 J/cm^3,同组分厚膜陶瓷室温下储能密度能达到1.414 J/cm^3;样品储能效率能达到94.4%;且样品的储能密度和储能效率随温度的变化表现出不同的变化趋势。