纳米PZT粉体制备及PZT/水泥基复合材料压电性能

采用溶胶-凝胶法,结合正交试验设计,研究了不同反应条件((CH3COO)2Pb浓度、pH值、反应时间和煅烧温度)对PZT粉体结晶程度和晶粒大小的影响。用压制成型法制备出PZT压电陶瓷和PZT/硫铝酸盐水泥基复合材料。用正交极差与方差法分析了反应条件对PZT粉体物相与粒度及陶瓷片和复合材料的压电与介电性能的影响,得出粉体最佳制备工艺。结果显示:最佳反应条件为(CH3COO)2Pb浓度为15%,pH=5.0,反应时间2h,煅烧温度600℃;煅烧温度对陶瓷片及复合材料的压电与介电性能影响最显著;相应陶瓷片压电常数d33、相对介电常数εr分别为38.5pC/N、1.3;而复合材料的d33、εr分别为4.4pC/N、29.4,数值偏低可能是水泥水化不充分,结构不致密所致。     

压电陶瓷扫描管在纳米加工中的应用

用一圆筒形压电陶瓷作三维微位移器，控制扫描隧道显微镜金属探针，利用场蒸发原理，实现了纳米加工。用Ａｕ，Ｃｕ和Ｎｉ等金属针尖在金表面制作了纳米尺寸的图案，汉字，其中组成这些图案和汉字的每个原子堆的直径约１０－４０ｎｍ，实验表现出非常好的可控性，重复性和稳定性。     

低温烧结CuO改性PZT压电陶瓷性能研究

为了降低铅基压电陶瓷的烧结温度,采用传统固相法制备了CuO掺杂改性的Pb (Zr0.52Ti0.48)2O3 (PZT)二元压电陶瓷.研究了CuO掺杂对所制PZT陶瓷的结构和性能的影响.XRD显示随CuO掺杂量增加,特征峰向低角度移动,SEM显示烧结晶粒先增加后减小,CuO的加入促进了烧结.CuO和PbO生成低共熔物,...     

大行程纳米级压电电动机的驱动控制系统

介绍了一种基于尺蠖运动原理的大范围纳米级步距压电电动机.根据其运动原理和机械结构特点,设计完成了该压电电动机的控制系统,通过控制电压变化来控制压电晶体的伸缩,从而完成夹紧器的夹紧、放松与驱动器的微位移,巧妙的将压电陶瓷的形变通过机械装置输出,并对该控制系统进行了波形测试.实验表明,该控制系统产生的三角波、方波信号纹波电压小,信号稳定,满足电动机驱动要求.     

基于压电驱动的纳米级精密定位系统的研究

利用压电陶瓷致动器作为驱动元件设计了X-Y两自由度精密定位工作台,并利用有限元分析法对机构进行了优化设计,采用电阻应变片作为微位移检测传感器,在此基础上设计了闭环控制器,该控制器包括压电陶瓷驱动单元、微位移传感器检测单元和中央处理单元,最后利用PID控制法进行了闭环控制实验研究。实验结果表明,本系统具有较好的控制品质和优异的动态性能,在对10μm×10μm两自由度工作台的控制中,闭环控制精度达10nm,阶跃响应的稳定时间小于8ms。     

PMS-PZT压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PMS-PZT三元系压电陶瓷,分析了其粉体和陶瓷样品的相结构组成,测试结果表明在预烧粉体中随着PMS含量的增加,焦绿石相也增加,在所有陶瓷样品中均为100%的钙钛矿结构;研究了室温下PMS含量对相对介电常数er、介质损耗tgd、居里温度tC、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm和压电常数d33的影响,实验表明随着PMS含量的增加,材料逐渐变硬,er、tC、kp和d33逐渐减少,tgd和Qm逐渐增加。     

磁电复合薄膜用高性能压电陶瓷靶材的制备

采用固相法制备了高性能的Pb(Zr0.54Ti0.46)O3压电陶瓷靶材。通过调整Sr掺杂比例,获得高性能的压电陶瓷配方,以高性能锆钛酸铅(PZT)粉体为原料,经冷等静压和高温烧结制备出磁控溅射需要的、直径为73.6mm的压电陶瓷靶材。     

不同尺寸金纳米颗粒的制备及其SERS性能

为了研究不同尺寸的金纳米颗粒作为表面增强喇曼散射(SERS)活性基底对表面增强喇曼光谱的影响,采用氯金酸作为金源,柠檬酸三钠作为还原剂及保护剂,通过控制柠檬酸三钠的加入量合成了不同尺寸的金纳米颗粒。通过扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见分光光度计(UV-vis)等技术对金纳米颗粒进行了性质表征。利用喇曼光谱仪,以罗丹明B作为被检测探针,研究了三种不同尺寸的金纳米颗粒(20、50和100 nm)喇曼增强效果。通过喇曼光谱图发现20和50 nm的金纳米颗粒具有较好的SERS效果。随后以20 nm的金纳米颗粒为SERS活性基底,对表面增强喇曼光谱检测罗丹明B的检测限进行了研究,可以使罗丹明检测限灵敏度达到10-9 mol/L。     

PZT系多层片式压电陶瓷微驱动器位移性能研究

PZT系多层片式压电陶瓷微驱动器的制作主要采用了陶瓷胚胎流延成型和一定的金属内极电共烧的技术,具有体积小、工作电压低,且位移量大等方面的特点。本文通过对PZT概念以及试验的方法整理研究,对PZT系多层片式压电陶瓷微驱动器位移性能的实验进行了科学的研究。     

纳米金增敏的压电乙肝IgM免疫传感器研究

研究了在石英晶体表面上组装纳米金,利用水溶性聚合物聚乙二醇(PEG)为凝集剂,加入聚乙烯醇(PVA)增加其凝聚力,利用金纳米粒子对传感器的信号放大增敏作用、比表面积大和较好的生物相溶性等优良特征,在晶振表面固定乙肝核心抗体(IgM),构建了一种高灵敏度的乙肝液相压电免疫传感器。应用于样本检测。该方法与酶联免疫分析方法(ELISA)无显著差异。     

制备工艺对PZT陶瓷压电性能的影响

分别采用两步预烧工艺和传统一次预烧工艺制备了0.13Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.01Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.86Pb_(0.82)Ba_(0.08)Sr_(0.10)Ti_xZr_(1-x)O_3(0.48≤x≤0.51)陶瓷粉体,再通过传统固相烧结法将两种粉体制备成压电陶瓷。研究了前驱体煅烧工艺和锆钛比对压电陶瓷性能的影响。结果表明,两种制备的压电陶瓷均为纯净的钙钛矿结构。两步预烧法可提高陶瓷的压电、机电性能,但介电性能降低。两步预烧法制备陶瓷的压电常数d33最高可达884pC/N,平面机电耦合系数kp可达66.4%,相对介电常数εr为5 742。采用传统固相法制备陶瓷的d33和kp分别降低到755pC/N和56.1%,ε_r则提高到7 324。     

不同PZT复合温石棉纤维/水泥基材料压电性能

通过研究4种煅烧温度对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)粉体粒径分布及晶体结构、陶瓷片微观形貌及压电性能的影响确定PZT最优合成条件。结合超声分散技术制备PZT/温石棉纤维/水泥材料(PZTCC),并分别测试复合粉体晶体结构及经压制极化后PZTCC复合片的压电性能。800℃时PZT钙钛矿特征最明显,晶粒饱满;相应PZT陶瓷片、PZTCC复合片均具有较高压电性能,其压电常数d33分别达119.2pC/N、32.5pC/N。     

CNT改性水泥基压电复合材料制备与压电性能

采用Fenton试剂结合超声分散和紫外线照射对CNT进行表面修饰,采用溶胶-凝胶法制备纳米级压电陶瓷(PZT),以CNT作为增强相,结合手动压片与直流极化工艺,制备出CNT改性水泥基压电复合材料。通过红外光谱和分光光度测试,当超声温度60℃、紫外线照射1h时,CNT分散液分散均匀,分散性最好。通过显微测试,CNT和PZT在水泥基压电复合材料中分散均匀,但结构致密度下降。压电常数和相对介电常数分别达到50.6pC/N、412.0,与相同条件下制备的PZT水泥基压电材料相比,分别提高18.5%、4.1%。同时,分散的CNT能发挥宏观量子隧穿效应,使复合材料在几乎不降低材料介电性能情况下更易极化。     

PZT压电陶瓷极化工艺研究

介绍了6.5 MHz锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷滤波器极化工艺的流程和基本原理,对极化电场、极化温度和极化时间等工艺参数进行了实验研究,并针对实验结果进行了理论分析,确定最佳的极化条件:极化电场强度为2.2 kV/mm、极化温度为130℃,极化时间为15 min。文章还对极化工艺中出现的其他一些问题进行了分析和探讨,从而有效地提高了压电陶瓷的压电性能指标。     

改进的共沉淀法制备PZT压电陶瓷粉体

采用正交实验方法研究了共沉淀法制备PZT压电陶瓷粉体的工艺过程。对粉体进行了SEM、电子能谱观察 ,结果表明 :对粉体粒度和形状影响最大的是沉淀剂种类 ,而沉淀剂加入方法则无明显的影响。正交实验优化出了制备PZT粉体的最佳工艺参数。事实证明 :以Pb(Ac) 2 ·3H2 O为Pb源 ,采用共沉淀法制备PZT粉体 ,可以降低生产成本 ,缩短生产周期 ,简化工艺流程     

压电薄膜特性参数的测量方法

随着电子元器件向微型、高灵敏、集成等方向发展,薄膜材料及器件在微机电(MEMS)系统中得到广泛应用,而测量压电薄膜特性参数的方法与体材料相比有很大的不同.介绍了当前测量压电薄膜特性参数的两大类方法:直接测量法(包括气腔压力法、悬臂梁法、激光干涉法和激光多普勒振动法)和间接测量法(传统阻抗分析法),详细分析了这些方法的基本原理、测试表征、应用状况及存在的问题,比较了这些方法的优缺点,并对未来压电薄膜特性参数的测试表征作了展望.     

钛酸铋钠钾无铅压电厚膜的制备及表征

采用传统固相法制备(Na0.82K0.18)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷粉体,将质量分数5%的乙基纤维素溶入到质量分数为92%的松油醇中配制粘合剂溶液,加入质量分数2%的二乙二醇丁醚醋酸酯作分散剂,质量分数1%的邻苯二甲酸二丁酯作增塑剂,将陶瓷粉体与粘合剂溶液按3:1的质量比混合碾磨,用320目筛印刷至带有Pt电极的氧化铝衬底上,经放平、烘烤、预烧、加压及烧结后,制备出厚度约40 μm的BNKT厚膜,平均晶粒尺寸为1.1 μm,介电常数也达到最大为782,损耗最小为3.6%(10 kHz),剩余极化为24.8 μC/cm2矫顽场为71.6 kV/cm,纵向压电系数为79 pC/N.     

压电陶瓷耦合固体继电器的研制及其电学性能

针对传统固体继电器存在的接通时间长、抗干扰能力差、触发灵敏度等问题,采用PZT压电陶瓷材料,研制出片式结构的压电陶瓷耦合器,并以它为隔离器件又研制出压电陶瓷耦合固体继电器。这种继种器的抗干扰能力、接通时间、触发灵敏度、绝缘电阻、交越失真等主要性能指标与传统的固体继电器相比有显著提高,显示出了很好的应用前景。     

PZT压电陶瓷矩形振子的三维耦合振动

本文研究了压电陶瓷矩形振子的三维耦合振动,通过引入振子的等效弹性系数,用解析法导出了振子的共振频率方程,由频率方程计算了振子耦合振动的共振频率.理论分析表明,压电陶瓷细长棒的纵向振动,薄板的径向及厚度振动等都可由本文理论导出,与数值法相比,本文理论计算简单,物理意义明显.实验表明,振子共振频率的计算值与测量值基本符合.