锆钛酸铅(PZT)系压电陶瓷的掺杂改性研究与超声压电马达的研制

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:deng15088151952
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了满足超声压电马达和大功率压电器件等应用领域对压电陶瓷材料综合性能的要求,本论文研究了钡锶锑锰等离子掺杂对锆钛酸铅(PZT)系压电陶瓷的介电、压电性能和体积密度的影响。同时选择了合适的压电陶瓷材料,研制成了超声压电马达。   实验通过差热分析和XRD测试确定了系列配方和MnSb2O6的预烧温度。使用不密封预烧的方法合成了大量的单相MnSb2O6。   实验结果表明:对于Pb0.95Ba0.03Sr0.02(Zr1-yTiy)O3+x wt%MnSb2O6(PBSZTMS)系列配方,在x=1.5、Zr/Ti=52/48附近获得了优越的压电活性:εr≈1547,tgδ≈0.39%,d33≈371pC/N,g33≈28Vm/N。对于Pb0.95Ba0.03Sr0.02(MnSb2O6)x/3(Zr54Ti46)1-xO3(PBSMSZT)系列配方,综合性能较好的组成点出现在x=0.05处:εr≈919,tgδ≈0.35%,d33≈166pC/N,g33≈20Vm/N,平均体积密度为7.76g/cm3,随着x的增加,样品的致密度在一定范围内不断增大;对比PBSZTMS系列配方,发现PBSMSZT系列配方样品的致密度有了明显的提高。对于PbaBabSrc(MnSb2O6)x/3(Zr1-yTiy)1-xO3+z wt%MnSb2O6系列配方,发现Sr2+和Ba2+的共同添加会使样品致密度明显降低,介电常数εr提高,介质损耗tgδ增大,压电常数d33增加;当a=1,b=0,c=0,x=0.03,y=0.48,z=0.76时,获得了综合性能较好的陶瓷材料:εr≈698,tgδ≈0.28%,d33≈200pC/N,g33≈32Vm/N,kp≈0.5,Qm≈979,kt≈0.84,平均体积密度为7.84g/cm3;该压电陶瓷材料兼具高压电活性、高机械强度和低机电损耗,有望应用于大功率压电器件领域。   本论文实验还制作了圆柱型超声压电马达样件,设计了超声压电马达驱动线路和控制线路。解决了线路驱动、90°相移、方向控制、阻抗匹配等问题。通过超声压电马达的运行和调试,成功实现了圆柱型超声压电马达的螺旋进动和方向控制。   通过研究各种掺杂改性的PZT压电陶瓷样品的组成对材料的介电、压电性能和体积密度的影响,对组成与性能的关系进行了探讨,为进一步对基础系统的掺杂改性研究提供了理论和实验的依据。通过超声压电马达的装配与调试,最终获得了性能良好的超声压电马达。
其他文献
目前,低温等离子体技术已在微电子、材料、化工、机械及环保等众多学科领域中得到较广泛地应用,在低温等离子体技术应用已达到相当规模的今天,对其内部物理规律的研究显得非常重
铋层结构的铁电材料具有高居里温度、低损耗因子、大各向异性、高绝缘强度和电阻率、高击穿强度、低老化率等特点,是一种极具潜力的高温无铅压电铁电材料。但铋系材料特殊的晶
[目的]探讨与原发性震颤(ET)相关的丘脑腹外侧核团(Vop和Vim)细胞电活动特点。 [方法]16例原发性震颤患者(男10例,女6例)为研究组,13例原发性帕金森病(PD)患者(男9例,女4例)
由于SOI MOSFET比体硅MOSFET存在更复杂的结构,因此它的总剂量辐照效应也比体硅更复杂。为了提高SOI MOSFET的抗总剂量水平,本论文对不同结构的部分耗尽型SOI MOSFET(PDSOI MOSF
现代信息社会飞速发展,信息的快速传播是关键,而作为现代电子信息系统必不可少的显示器终端已经历从球面到平面阴极射线(CRT),再到平板显示器的转变,其中薄膜晶体管显示器(TFT-LCD)作
石墨烯具有极好的机械、电子和电化学特性,近年来已得到广泛应用。研究者据此特性研制出多种生化传感器件,并已用于乙酰胆碱、丁酸戊酯、细菌、DNA、NH3和其他生化物质的检测。
在新冠肺炎暴发的当下,异国支援物资中的一句“山川异域,风月同天”引起了民众的思考.作为语文教师,应当思考传统文化教育和现代语文教学是否有契合点.本文提出了几点关于传
大功率晶体管在很多电子设备中用作功率放大、功率开关控制等,是众多电子设备的关键部件,一直在音频、电力、电源等方面有广泛而重要的应用。大功率晶体管的热阻是关系到其功率
秦腔、华阴老腔丰富了影视剧本创作的表现形式,而影视剧本的创作也为秦腔、华阴老腔的发展带来了新的机遇.本文以秦东本土影视剧《百鸟朝凤》《老腔》《白鹿原》为例,阐述秦
本文的主要目的是实现一种应用于高清晰LED远程显示的实时视频传输系统,它可以将PC端DVI接口输出的视频信号,转换为适合长距离传输的以太网帧格式,并在接收端进行帧解码和信号还
学位