直流偏场下BST电性能计算机测试系统

针对BaxSr1-xTiO3(BST,钛酸锶钡)材料在直流偏场下的电性能的变化,设计出一种直流偏场下BST电性能参数计算机测试系统.该系统测试结果通过串口输入计算机,通过LabVIEW编写的虚拟仪器程序实时处理与显示材料在不同偏压下的介电常数-温度曲线与损耗曲线,从中引申出了一种外加直流偏场下热释电系数的测试方法.利用该系统在25～70 ℃,200 V与400 V偏压下,对BST样片进行了测量,得到了相关曲线与数据,其中400 V下材料相对介电常数峰值与热释电系数峰值在42.2 ℃达到6 795.51与1.17×10-7 C/cm2·K,测量结果对于研究BST材料的红外探测性能具有现实意义.     

CuO对(Ni_(1/3)Nb_(2/3))_(0.7)Ti_(0.3)O_2微波陶瓷低温烧结性能的影响

采用传统固相反应法制作(Ni1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O2微波陶瓷,研究了CuO掺杂对所制陶瓷低温烧结性能、微观结构、相构成及微波介电性能的影响。结果表明,掺杂少量的CuO就能显著降低(Ni1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O2陶瓷的烧结温度,且能改善陶瓷τf。当CuO掺杂量(质量分数)为1.0%时,(Ni1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O2在950℃烧结,显示出良好的微波介电性能:εr=67.65,Q·f=3708GHz,τf=14.3×10-6/℃。     

压电单晶悬臂梁的输出电压测试分析

通过有限元分析软件ANSYS对压电单晶悬臂梁进行仿真分析,再经实验,研究了基板材质、粘结胶、激振力加速度和激振频率对输出电压的影响.结果表明,弹性模量较大的基板能提高输出电压,采用不导电胶比导电胶的输出电压大;压电悬臂梁对激振频率有很好的选择性,当频率为33 Hz时,输出电压为25.3 V;这有助于优化器件结构,设计出...     

非制冷红外探测器夹层厚膜工艺及介电性能研究

以钡、锶和锰醋酸盐为原料,采用新型溶胶-凝胶法制备锰掺杂4%mol、Ba/Sr分别为60/40、65/35和70/30的纳米粉体,均匀分散于组分相同的BST溶胶中,形成稳定的厚膜先体凝胶.浓度0.4mol/L钛酸钡凝胶薄膜种子层,作为不同组分厚膜之间的中间夹层.利用旋转涂覆工艺在LNO/Pt/Ti/SiO2/Si复合底电极上,制备出厚度约为6～10μm的BST介电增强型夹层厚膜.XRD测试结果表明,650℃热处理2h后的夹层厚膜为单一钙钛矿相,750℃热处理后2h的夹层厚膜在室温、环境温度25℃、频率1kHz下相对介电常数εγ和介质损耗tanδ分别约为1200和0.03,室温25℃附近较宽范围介温变化率>1.2%/℃,BST夹层厚膜无裂纹出现,表面平整,致密,是制备大阵列非制冷红外焦平面阵列(UFPA)的优选材料.     

压电空气耦合超声换能器制备优化及实验验证

空气耦合超声换能器作为一种无损检测(NDT)的重要设备,具有广阔应用前景,但由于压电元件与空气声阻抗失配导致低带宽(BW)、低灵敏度(SNS)及高双程插入损耗等缺陷而阻碍其应用。该文对空气耦合超声换能器制备工艺进行优化,使用COMSOL软件模拟了压电元件的尺寸设计。同时通过采用1-3型压电复合元件与优化环氧树脂+空心玻璃微珠匹配层调控压电元件与空气的声阻抗,制备了工作频率400 kHz的空气耦合换能器。在工作频率时,该换能器的厚度振动模态较纯,带宽较宽,灵敏度与双程插入损耗为-38 dB。结果表明,采用该文自研工艺制备的空气耦合超声换能器具有良好的性能与巨大应用潜力。     

片式叠层压敏电阻器的发展和应用

本文论述了国外开发的几种片叠层压敏电阻的结构,特性及当前的发展方向,介绍了这类压敏电阻器在集成电路保护,汽车电路保护和ＣＭＯＳ器件保护等方面的应用。     

表面研磨对PTCR陶瓷性能的影响

研究了平面研磨对PTCR陶瓷性能的影响,经研磨后样品的耐电力感应能力有了明显的提高,但是耐电压能力也发生了比较显著的下降。并初步探讨了影响的原因。     

Bi2O3及MnO2掺杂对[(Pb,Ca) La](Fe,Nb)O3介质陶瓷结构及微波性能的影响

研究了Bi2O3及MnO2掺杂量对[(Pb0.5Ca0.5)0.92La0.08](Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷结构及介电性能的影响.结果表明Bi2O3及MnO2均是良好的烧结助剂,可降低体系的烧结温度60～100 ℃,同时提高陶瓷的密度.XRD图谱证明当MnO2的质量分数≤2%时,陶瓷为钙钛矿相及焦绿石相,表明Mn4+进入主相晶格,而Bi2O3的掺杂会使体系中出现未知第三相.随MnO2的增加,陶瓷的介电常数先增加后减小,同时使品质因数及谐振频率温度系数的单调下降.Bi2O3的掺杂则会使陶瓷介电常数及谐振频率温度系数升高,而品质因数下降.Bi2O3及MnO2的联合掺杂比单一掺杂更有效地降低了陶瓷的烧结温度,达100～140 ℃,且在低温烧结条件下有比单一掺杂时更好的微波介电性能.其中当Bi2O3和MnO2的质量比k=1,2种添加物总质量分数w=1%,烧结条件为1 050 ℃,保温4 h,陶瓷的相对介电常数εr,品质因数(Q)与谐振频率(f)的乘积Qf以及谐振频率温度系数分别为91.1, 4 870 GHz和18.5×10-6/℃.     

高储能密度聚合物基多层复合电介质的研究进展

薄膜电容器是现代电力装置与电子设备的核心电子元件,受限于薄膜介质材料的介电常数偏低,当前薄膜电容器难以获得高储能密度(指有效储能密度,即可释放电能密度),从而导致薄膜电容器体积偏大,应用成本过高。将具有高击穿场强的聚合物与高介电常数的纳米陶瓷颗粒复合,制备聚合物/陶瓷复合电介质,是实现薄膜电容器高储能密度的有效策略。对于单层结构的0-3型聚合物/陶瓷复合电介质,其介电常数与击穿场强难以同时获得有效提升,限制了储能密度的进一步提高。为了解决此矛盾,研究者们叠加组合高介电常数的复合膜与高击穿场强的复合膜,制备了2-2型多层复合电介质,能够协同调控极化强度与击穿场强来获取高储能密度。研究表明,调控多层复合电介质的介观结构与微观结构,可以实现优化电场分布、协同调控介电常数与击穿场强等目标。本文综述了近年来包括陶瓷/聚合物和全有机聚合物在内的多层聚合物基复合电介质的研究进展,重点阐述了多层结构调控策略对储能性能的提升作用,总结了聚合物基多层复合电介质的储能性能增强机制,并讨论了当前多层复合电介质面临的挑战和发展方向。     

ZnO对(Pb0.915Ba0.04La0.03)(Zr0.65Sn0.3Ti0.05)O3反铁电陶瓷微结构和储能特性的影响

电介质陶瓷因其高功率密度而成为脉冲功率电子系统的理想材料。为满足日益增长的电子器件集成化、轻量化和小型化的要求,高介电常数、高储能密度和高储能效率的储能陶瓷具有重要的研究价值。采用传统固相反应法制备了(Pb_0.915Ba_0.04La_0.03)(Zr_0.65Sn_0.3Ti_0.05)O₃∶xZnO(x=0%,1%,2%,3%,4%,质量分数)反铁电复合陶瓷,系统研究了ZnO第二相对PBLZST陶瓷的微观结构、介电性能、铁电性能和储能性能的影响。结果表明：ZnO晶粒聚集在晶界处,具有细化晶粒的作用。随着ZnO含量的增加,复合陶瓷的介电常数、最大极化强度和击穿电场均呈现出先增大后减小的趋势;x=2%时复合陶瓷样品在外加电场强度为215 kV·cm^-1时,有效储能密度达到最高值5.40 J·cm^-3,对应的储能效率为81.3%。