PZT/P(VDF-TrFE)O-3型复合材料的制备及介电测量

采用溶胶-凝胶法制备了锆钛酸铅(PZT)的纳米粉体,通过热压的方法制备了锆钛酸铅与偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物形成的0．3型复合材料(PZT／P(VDF-TrFE)),并对其进行了频域和时域介电测量．研究结果表明,复合材料的介电常数随PZT的体积分数的增加而增大,在PZT体积分数约为70％时出现最大值,并对该结果作了定性解释．时域测量结果表明,在PZT／P(VDF—TrFE)0．3复合材料中存在3种不同弛豫时间的极化结构．     

铁电共聚物薄膜微畴的直接观测

采用原子力显然镜的力调制技术 ,首次成功获得了偏二氟与三氟乙烯铁电共聚物 (P(VDF/TrFE) )薄膜样品高弹性畴和低弹性畴的图像 ,发现高、低弹性畴难以用表面形貌测定来加以区分 .推测高弹性畴对应于P(VDF/TrFE)的晶畴 .借助Sneddon理论 ,由在高、低弹性畴区测得的力曲线估算出两弹性畴杨氏模量的比值     

高温度稳定性磁电复合材料的制备及其性能

以锆钛酸铅(PZT)为压电相,分别以Ni和非晶铁合金(Metal-glass)为磁致伸缩相,采用焊接的方法制备了层状磁电复合材料Ni/PZT/Ni和Metal-glass/PZT/Metal-glass,并研究其在0~100℃范围内的磁电效应.结果表明,通过焊接复合得到的2种层状磁电复合材料都表现出良好的温度稳定性,在0~100℃范围内磁电电压系数基本保持恒定,有望用于高温磁电器件的设计.     

溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.95)Ti_(0.05)O_3及其性能研究

利用无机醇盐制备了锆钛酸铅Pb Zr0.95Ti0.05O3溶胶-凝胶,并在不同温度下烧结了PZT陶瓷.用XRD测量了PZT陶瓷的晶体结构,实验结果发现随烧结温度从500℃升高到800℃,PZT的晶态由焦绿石相变为钙钛矿相.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼谱(Raman)测量了PZT陶瓷的光谱,确定了PZT陶瓷由焦绿石相变为钙钛矿相的转变温度为600℃左右.测量结果与固相法(950℃)烧结的PZT陶瓷做了对比.     

含氟聚合物对电解质电导率的影响

采用溶液浇铸的方法制备了以PEO LiClO4(聚氧乙烯高氯酸锂)为基质的共混聚合物膜.运用差热示差扫描热分析和交流阻抗的测试方法,研究了聚合物电解质电导率的影响因素.交流阻抗的测试结果显示,随着PVDF(偏氟乙烯)的加入,含有PEO LiClO4的聚合物电解质的离子电导率会随之下降,然而偏氟乙烯六氟丙烯共聚物P(VDF HFP)加入后,在适量范围内聚合物电解质的电导率会增加.当PEO∶P(VDF HFP)的质量分数为1∶0.5时,电导率(δ)最大,其值为2.3×10-4S/cm.DSC的测试结果表明,P(VDF HFP)的加入后,混合物的熔融温度和熔融峰热焓都会随之下降.研究表明对PEO的共混改性可以显著提高电解质电导率.     

溶胶-凝胶法制备掺铈PZT粉体材料工艺及结晶性能研究

锆钛酸铅材料(Pb ZrxTi1-xO3)具有优异的铁电,压电和介电性能,被广泛用于数据存储器、声纳、压电换能器等多种领域.锆钛酸铅材料的制备和应用研究是近年来的无机功能材料的研究重点,其中通过改进锆钛酸铅材料的制备工艺和掺入杂质元素来提高材料的性能又是研究的热点.溶胶-凝胶法对各组分含量可以精确控制并且容易实现掺杂,本文采用溶胶—凝胶法,以硝酸锆、醋酸铅、钛酸四丁酯为原料,氧化铈为掺杂剂,制备了不同氧化铈掺杂浓度的锆钛酸铅(PCZT)粉体.用X射线衍射(XRD)检测了粉体的晶体结构,进行了晶格常数计算.总结了稀土铈对PZT材料掺杂后对结晶性能的影响,提出控制好退火温度和选择合适的掺杂浓度是获得良好结晶的两个关键因素.     

PZT/Surlyn 0-3复合材料的热机械与介电及压电性能

采用热工艺制备了压电PZT陶瓷与沙林离子键热聚合体树脂复合的0-3结构柔性压电材料.对其动态热机械分析表明:该复合材料软化温度在100℃附近;通过阻尼损耗因子随温度变化曲线的峰位置确定该材料的玻璃化温度约为50℃.通过对不同极化电场下的压电性能的研究,确定该复合材料的最佳极化电场条件为大于4.8 kV/mm;当PZT的体积分数(φ)小于0.5时,复合材料的相对介电常数和压电系数都随PZT体积分数的增大而缓慢增大,实验结果与Yamada模型预测较为一致.该0-3结构(1-φ)Surlyn/φPZT柔性压电材料在盲人触摸键盘、工业振动阻尼器件、柔性压电能量收集器件等领域具有很好的应用前景.     

应力对热电体电热效应的影响

在一定温度范围内,采用Landau-Devonshire自由能理论,讨论了应变对电场导致的PbZr0.4Ti0.6O3(PZT)以及[P(VDF-TrFE)](65/35)偏氟乙烯和三氟乙烯共聚物薄膜和块材的系统熵的影响,以及熵极大时的温度变化.结果表明:随着应变的增加,聚合物和PZT的场致温变和等温熵变最大值时的温度分别线性增大和减小.为了增大薄膜在较低工作温度下的熵变,要求聚合物的应变大于0,PZT的应变小于0.     

高压电性能和介电性能0-3型PZT/PVDF压电复合陶瓷的制备

实验采用固相法合成性能良好的PbZr_(0.52)T_(0.48)O_3(PZT)陶瓷粉末,通过常压和热压工艺制备0-3型PZT/PVDF(偏聚氟乙烯)压电复合材料,研究了常压和热压工艺、PVDF所占体积分数和极化条件(时间、电场强度)等因素对复合陶瓷压电和介电性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阻抗分析仪等表征样品的显微结构和电性能。结果表明:最佳极化条件为极化时间30 min,极化强度7 k V/mm,采用热压工艺制备的复合陶瓷性能更佳;当PVDF体积分数为10%时,PZT/PVDF压电复合材料的性能最佳,其介电损耗低至1.7%,相对介电常数为191,压电常数为42 p C/N。     

基于PZT薄膜的高频压电式微机械超声换能器的仿真与制备

压电式微机械超声换能器(PMUT)是当前生物医学超声成像领域的研究热点.锆钛酸铅(PbZrO₃-PbTiO₃,PZT)压电薄膜是近年来微机械超声换能器使用的核心压电材料.基于PZT压电薄膜,使用有限元软件COMSOL Multiphysics创建了三维有限元仿真模型,并在(0,1)模态下研究了压电薄膜结构的几何参数,其谐振频率达到22.12 MHz,有效机电耦合系数(k_eff²)为5.13%.采用光刻和刻蚀方法制备了PZT压电薄膜的PMUT单元原型器件.该器件的空腔结构完整,谐振频率在(0,1)模态下为25.87 MHz,仿真与测试结果相似,振动模态较纯,振动位移性能较好.研究结果表明:采用PZT压电薄膜的PMUT在高分辨率、高频医学超声成像中具有较好的应用前景.     

碳纳米管／聚偏氟乙烯-三氟乙烯复合纳米线的制备及其性能研究

主要研究了未经处理的多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯-三氟乙烯[-MWCNT／P（VDF-TrFE）的复合纳米线的制备及其介电性能．[MWCNT／P（VDF-TrFE）]混合溶液在正负压差下灌注到氧化铝模板中形成复合纳米线．通过扫描电子显微镜（SEM）可以清楚的看到复合纳米线的表面形貌微结构．X射线衍射（XRD）和差示扫描量热法（DSC）都表明了碳纳米管影响共聚物的结晶相．通过对其介电性能的分析得知复合纳米线的介电性能得到了有效地改善．     

0-3型纳米复合材料P(VDF-TrFE)xFOM1-x磁电耦合效应

柔性电子元件的发展日新月异,其中有机薄膜因具有延展性、柔韧性、易制备等优点,使其在智能可穿戴柔性器件领域有着巨大的应用潜力.采用溶胶-凝胶法,利用有机聚合物P(VDF-TrFE)共聚物和有机磁性材料二茂铁间苯甲酰腙(FOM)在柔性聚酰亚胺(PI)衬底上成功制备了0-3型纳米复合薄膜.结构表征表明,FOM纳米颗粒均匀地分布在P(VDF-TrFE)基质中.纳米复合材料的晶体和微观结构取决于P(VDF-TrFE)和FOM的物质的量比,铁电和磁电响应受到FOM纳米粒子浓度的强烈影响.纳米复合薄膜的磁电耦合系数最高为15.1 mV/(cm·Oe)     

菊头蝠科蝙蝠鼻叶宽与回声定位声波主频率的相关分析

利用SPSS分析8种菊头蝠科蝙蝠:贵州菊头蝠(Rhinolophusrex)、中菊头蝠(Rhinolophusaffinis)、托氏菊头蝠(Rhinolophusthomasi)、鲁氏菊头蝠(Rhinolophusrouxi)、小菊头蝠(Rhinolophusblythi)、马铁菊头蝠(Rhinolophusferrumequinum)、皮氏菊头蝠(Rhinolophuspearsoni)、角菊头蝠(Rhinolophuscornutus)的回声定位声波主频率(DF)与鼻叶宽(NW)的相关性,分析结果显示:在控制前臂长影响的情况下,菊头蝠回声定位声波主频率与鼻叶宽呈显著负相关(r=-0.8539,P=0.014),而在控制鼻叶宽影响的情况下,主频率与前臂长之间的相关性不显著(r=0.3849,P=0.394),由此可见,尽管声波主频率和鼻叶宽及前臂长均相关(r1=-0.918,P=0.001,df=6;r2=-0.711,P=0.048,df=6),但如果仅仅研究一个变量和主频率的关系时,鼻叶宽的意义更大。本文的最后,分析并探讨了上述负相关关系产生的机理。     

时域测量技术及其应用

文章介绍一种时域测量方法 ,数据处理以唯象驰豫理论为基础 .它可分析电介质样品的时域参数 ,简化傅里叶变换计算过程 ,得出样品的超低频介电谱 .使用该方法对绝缘纸电介质样品进行了研究 ,得出了它的时域参数和 1 0 -6～ 1 0 2 Hz频段的介电谱 .     

OVERHAUSER磁力仪灵敏度表征方法研究

为评价OVERHAUSER 磁力仪的综合性能, 同时为质子磁力仪的研发提供理论指导, 研究了灵敏度在时域和频域的表征方法, 并在理论上证明了两种表征方法本质上的一致性; 分析了采样率对灵敏度的影响; 设计实验标定了JPM鄄2 型质子磁力仪的灵敏度。实验结果表明, JPM鄄2 型质子磁力仪灵敏度时域表征为0. 18 nT,频域表征为0. 32 nT/ Hz@0. 1 Hz, 得到了测量数据日变分量、噪声分量的频域分布图。     

锆钛酸铅多晶材料的FR（LT）—FR（HT）相变及其热释电性质

本文研究了用共沉淀技术制备的PZT四种菱方相组分的均匀单相多晶体的介电特性和热释电特性。实验发现。菱方—菱方相变点的极化强度的异常变化是材料组成的函数。从组成PZT90/10和PZT94/6多晶体样品上可观察到介电系数、极化强度和热释电系数随温度发生的异常变化。但对于菱方组分PZT60/40和70/30却只能观察到热释电性质的异常变化。该二组分多晶体的相转变温度范围十分宽。文中引进铁电唯象理论描述了F_(R(LT))—F_(R(HT))相变行为。     

Zr含量对大功率0.125PMN 0.875PZT陶瓷压电性能的影响

采用二次合成法制备不同zr含量（x=0.46～0.52）的0.125 Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.875PbZr_xTi_1-xO₃（0.125PMN-0.875PZT）三元压电陶瓷。采用x线衍射仪（XRD）、阻抗分析仪等对陶瓷进行表征和性能测试,考察了Zr含量变化对陶瓷烧结相结构、体积密度、介电和压电性能的影响。结果表明:采用二次合成法,制备了纯钙钛矿相结构的陶瓷;当x=0.48～0.50时,0.125PMN-0.875PZT陶瓷处于四方一三方准同型相界（MPB）.在x=0.49时制备的0.125PMN-0.875PZT陶瓷性能最佳,体积密度为7.84 g/cm³,介电损耗低至0.76%,相对介电常数为2 130,压电常数为:320 pC/N,机电耦合系数达0.61,机械品质因数为76。     

微波烧结法制备Fe2O3掺杂0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷及性能

 微波烧结是一种新型、高效的陶瓷烧结工艺,具有升温速度快、节能省时、改善微观结构以及降低烧结温度等特点.本文采用微波烧结工艺制备了Fe₂O₃掺杂的0.55Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.45Pb(Zr_0.3Ti_0.7)O₃(简写为0.55PNN-0.45PZT)压电陶瓷,烧结温度为1200℃、保温时间为2h.利用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、阻抗分析仪及铁电分析仪等测试表征方法,研究了Fe₂O₃掺杂对陶瓷的结构、介电以及压电性能的影响.结果表明,所有陶瓷样品均为钙钛矿结构,随着Fe₂O₃掺杂量的增加,压电和介电性能呈先增加后减小趋势.当Fe₂O₃掺杂量为0.8%(质量分数)时,陶瓷达到最优电学性能：压电常数(d₃₃)、平面机电耦合系数(k_p)、相对介电常数(ε_r)和介电损耗(tanδ)分别为d₃₃=520pC/N,k_p=0.51,ε_r=4768,tanδ=0.026.     

Preparation and characterization of PZT thick film enhanced by ZnO nanowhiskers for MEMS piezoelectric generators

A hybrid sol-gel route which was used to fabricate PZT thick film for MEMS piezoelectric generators was investigated. (100)-oriented Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3 thick films enhanced by ZnO nanowhiskers(ZnO_w) were successfully prepared on Pt/Cr/SiO_2/Si substrates via spin-coating ZnO_w suspension and PZT sol.The influences of film thickness on the microstructure and electrical properties of composite thick film were investigated.XRD results show that PZT composite thick films have(100)-oriented perovskite...