PMS-xPNW-(0.95-x)PZT压电陶瓷材料的温度稳定性

采用传统固相法制备了Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05(Ni2/3W1/3)x(Zr0.495Ti0.505)0.95-xO3(PMS-xPNW-(0.95-x)PZT)四元系压电陶瓷,研究了NiW含量对PMS-xPNW-(0.95-x)PZT体系的相组成、微观结构、机电性能、温度稳定性的影响.结果表明随着NiW量的增加,物相中四方相含量逐渐减少,三方相含量逐渐增大;适量的掺杂使PMSZT频移变小;机电耦合系数Kp,K31的温度稳定性得到改善;并且提高了体系的机电性能.     

自行车多飞飞轮轮芯冷挤压模具失效分析

采用光学及扫描电镜观察分析了自行车多飞飞轮轮芯冷挤压凸模显微组织结构,探究了其断裂失效的原因.观察显微组织发现,失效模具的显微组织中明显存在不均匀带状分布的碳化物.断口形貌及裂纹附近EDS测试分析表明,碳化物集中区为断裂裂纹发生区.模具组织中存在不均匀带状分布的碳化物是产生断裂失效的内在原因,而模具在冷挤压成型过程中形成的应力积累是导致模具断裂失效的外在诱因.     

NiTi基体上沉积铁电陶瓷PZT复合材料的振动响应特性

用溶胶-凝胶法在NiTi形状记忆合金冷轧薄片基体上沉积铁电陶瓷PZT薄膜,再通过650℃烧结处理而得到NiTi/PZT复合材料,采用动态热机械分析方法测试了该复合材料及相同温度时效处理的NiTi形状记忆合金的内耗随温度及振动频率的变化曲线,比较了两种材料内耗曲线特征的差异;通过分析内耗曲线随温度、振动频率变化规律研究了材料的振动响应特性.结果表明:对于NiTi/PZT复合材料,响应振动载荷的能力相对于单纯NiTi形状记忆合金有明显改善,响应范围从10 Hz以内提高到33 Hz以内;tanδ-t曲线特征凸起峰高度值(材料的响应程度)从3%增加到5%,提高60%以上.     

PZT基NiTi SMA/PZT复合材料的组织结构及其压电性能研究EI

采用真空直流溅射法在PZT基体上沉积NiTi SMA薄膜,再经过晶化处理而制备出PZT基NiTi SMA/PZT复合材料.使用扫描电子显微镜观察复合材料试样的表面和界面组织结构.使用ZJ-3A型准态仪、Automatic LCR Meter4225测试复合材料的压电常数d33,机电耦合系数KP1,介电损耗tgδ,以考察NiTi SMA薄膜对PZT压电性能的影响.测试结果显示复合材料的压电常数d33,机电耦合系数KP相对于PZT均有提高,而介电损耗tgδ有小幅度降低.NiTiSMA薄膜与PZT基体之间的良好的界面结合结构及界面附近存在的源自膜/基材料间晶格差异的约束应力,有利于电偶极子的定向运动,保障了PZT基体压电性能的发挥.     

PVDF/PZNZT压电复合材料的结构与性能

为了扩展压电复合材料的应用领域,首先,通过固相合成法制备了0-3型聚偏氟乙烯(PVDF)/Pb(Zn_1/3Nb_2/3)_0.05Zr_0.47Ti_0.48O₃ (PZNZT)压电复合材料;然后,研究了PVDF含量对PVDF/PZNZT复合材料物相、显微结构及性能的影响。结果表明:PZNZT陶瓷粉料与PVDF粉料混合后,其平均粒度接近于纯PVDF粉料的。于220℃下烧结后, PVDF/PZNZT复合材料在XRD谱图中主要显现出PZNZT钙钛矿结构的衍射峰。当PVDF含量较低时, PZNZT陶瓷晶粒间的结合较松散;随着PVDF含量的增加,陶瓷晶粒几乎都被PVDF相包围。因显微结构不同,不同PVDF含量的PVDF/PZNZT复合材料在极化电场中呈现出不同的串、并联电路。极化后, 5wt% PVDF/PZNZT复合材料的电性能最佳,其介电常数为116、介电损耗tan δ为0.04、压电常数为48 pC/N且机电耦合系数为0.28。随PVDF含量的增加, PVDF/PZNZT复合材料的居里温度降低,维氏硬度有所增加,但仍小于纯PZNZT压电陶瓷的硬度。所得结论显示PVDF/PZNZT压电复合材料的性能可以满足水声、电声及超声换能器等的要求。      

铈掺杂对PSN-PZN-PMS-PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成工艺制备PSN-PZN-PM S-PZT五元系压电陶瓷。研究准同型相界组成点处铈掺杂对压电陶瓷介、压电性能影响。结果发现随着C eO2的添加,介电常数增加,居里温度降低;压电常数增加;机械品质因数和机电耦合系数下降;铈掺杂在强场下对该系统介电性能的影响基本上和弱场下的变化趋势相近,随着外加场强的增加,介电常数和介电损耗增加。     

PSN-PZN-PMS-PZT五元系压电陶瓷性能的研究

采用二次合成工艺得到了PSN—PZN—PMS—PZT五元系压电陶瓷。实验数据表明：组成在准同型相界处压电陶瓷的综合性能达最佳。在此基础上，分析组成在准同型相界处压电陶瓷的烧结温度与体密度、气孔率、晶粒大小及介电、压电性能的关系。结果表明，在合成温度为860℃时可得到钙钛矿结构。烧结温度1260℃保温3h条件下，得到一种综合性能优良的压电材料。主要参数为：ε33^T/ε0=1390，tanδ=0．32％，d33=303pC／N，kp=55．1％，Qm=1180。定量Sr^2＋、Ba^2＋的加入使相界向富锆方向移动，性能参数为，ε33^T/ε0=1162，tanδ=0．30％，d33=307pC／N，kp=56．8％，Qm=1230。     

NiW改性PMSZT压电陶瓷的性能研究

研究了NiW含量对PMS-xPNW-(0.95-x)PZT体系的相组成、显微结构、电性能的影响.结果发现:900℃合成温度下可以制备出完全的PNW-PMS-PZT钙钛矿压电陶瓷.随着NiW含量的增加,物相由四方相和三方相共存的准同型相界处过渡到三方相,居里温度下降.1090℃的烧结温度下,x=0.01时,PMS-xPNW-(0.95-x)PZT陶瓷性能优良,ε33T/ε0=1560,tanδ=0.002,Kp=0.613,Qm=1275,d333=365 pC/N.谐振频率变化率随温度变化由正到负.该体系适用大功率压电材料.     

PMSZT压电陶瓷材料的性能研究

以固态氧化物为原料,采用二次合成工艺制备PMS-PZT三元系压电陶瓷.研究组成为Pb1.04(Mn1/3Sb2/3)0.05ZrxTi0.95-xO3的压电陶瓷的相组成、显微结构、电性能以及温度稳定性.结果表明:合成温度900℃保温2h,可以得到钙钛矿结构.烧结温度1240℃保温2h时,综合性能达最佳值:εT33/ε0=1420,d33=324pC/N,Kp=62%,Qm=2400,tanδ=0.0029.烧成温度影响谐振频率的变化率.提高烧成温度可以使正温范围的变化率提高,负温范围的变化率降低.     

沉积不连续NiTi形状记忆合金薄膜PZT的阻尼性能

在铁电陶瓷锆钛酸铅(PZT)表面沉积不连续的NiTi形状记忆合金(SMA)薄膜,运用XRD、SEM和动态弹性模量测试仪研究了其显微组织及阻尼特性。结果表明:与PZT相比,NiTiSMA薄膜/PZT复合材料的阻尼性能下降;原因是PZT基体与NiTi SMA薄膜在晶化冷却时的收缩不一致导致在PZT基体中靠近薄膜的区域形成了组织异常区,限制了电偶极子的运动,在外界应力作用下薄膜与基体两者的应变不协调加强了异常区对电偶极子运动的限制。