一种测量切向压电常数d15的新方法

本文提出了测量压电材料切向压电常数d₁₅的一种新方法—准静态法。有限元仿真分析表明了测量原理的正确性。方法利用设计产生切向力的专用夹具,在普通的准静态d₃₃仪上,就可方便,快捷,准确地测量大多数压电材料的切向压电常数d₁₅。     

利用横向共振法对牛骨杨氏模量测定的讨论

一般的静态法检测某些材质的杨氏模量时,常因易碎(如陶瓷)、多孔疏松不能恢复(骨质等)等诸多原因难以准确测量。而较为精准的激光散斑法又比较复杂。动态实验方法测量材料的杨氏模量是力学研究分析的一个有力工具。文章采用横向共振法测定骨质的弹性模量,并用静态法(激光散斑法)来验证其准确性。结果表明横向共振法测得的牛骨杨氏模量与激光散斑法的结果基本吻合,且实验结果稳定,误差小,可以在较短时间内取得很有价值的数据。另外,还对样品在不同温度下的杨氏模量的测量作了分析。     

聚四氟乙烯和氟化乙丙烯共聚物复合膜的压电性

以多孔PTFE膜为骨架,而以致密（非多孔）FEP膜为储电介质层的孔洞结构复合压电驻极体膜的制备方法.利用正压电效应,测量了复合膜的准静态压电系数d₃₃;研究了压电系数的热稳定性和复合膜中空间电荷的动态特性;并通过介电谐振谱的分析,比较了这类复合膜的准静态和动态压电系数.结果表明：FEP和PTFE复合膜压电驻极体的准静态压电系数d₃₃可以达到300 pC/N.经90℃老化20 h 后的d₃₃仍保持在初 关键词： 压电驻极体 压电性 多孔聚四氟乙烯 致密氟化乙丙烯共聚物     

牛顿环实验非等精度分析之我见

李平的《牛顿环实验的三种数据处理方法》中,有一项非等精度的分析。文章从游标尺的精度为0.02mm开始,利用误差的算术合成导出了测量结果的精度因环数k取值不同而异,并在此基础上得出与各精度相对应的权重因子。该文指出:牛顿环直径 D(k)=d_左(k)-d_右(k) △[d_左(k)]=△[d_右(k)]=0.02mm △[D(k)]=△[d_左(k)]+△[d_右(k)]=0.04mm 牛顿环直径D~2(k)的测量精度却为△[D~2(k)]=2△[D(k)]·D(k)=0.08D(k) 精度不再相同了,而是与D(k)密切相关,等等。     

扬声器用压电陶瓷

扬声器用的压电陶瓷具有阻抗低、电声转换效率高,Q_m值低的特点。它是在PZT中加入镧(La)等添加物,虽然居里温度被降到180℃左右,但是获得了介电常数5000、压电常数(d_(31))310×10~(-12)m/V、Q_m50左右的软性压电陶瓷。 最近,随着流延法技术的成熟,采用流延法批量生     

交联聚丙烯压电驻极体的压电性能及振动能量采集研究

以电子束辐照交联聚丙烯(IXPP)泡沫薄板为原材料, 首先利用热压工艺对微观结构进行改性, 然后采用电晕充电方法对样品实施极化处理, 使之具有压电效应, 成为压电驻极体. 通过准静态和动态压电系数d₃₃、复电容谱, 以及等温衰减的测量, 研究了IXPP压电驻极体膜的机电耦合性能; 同时考察了基于IXPP压电驻极体膜的振动能量采集器在{3-3}模式下对环境振动能的俘获. 结果表明, IXPP压电驻极体的准静态压电系数d₃₃可高达620 pC/N; 厚度方向的杨氏模量和品质因数(FOM, d₃₃·g₃₃)分别是0.7 MPa和11.2 GPa^-1; 在50, 70和90℃下进行等温老化, 经过24 h后, IXPP压电驻极体膜的准静态压电系数d₃₃分别降低到初始值的54%, 43%和29%; 采用面积为3.14 cm²的IXPP压电驻极体膜为换能元件, 当振子质量为25.6 g, 振动频率为820 Hz时, 振动能量采集器在匹配负载附近可以输出高达65 μW/g²的功率.     

PVDF压电计的动态响应特性及其在橡胶材料SHPB实验中的应用

通过夹心式PVDF(Polyvinylide Fluoride)压电计的动态分离式Hopkinson压杆(SHPB)标定实验,系统地讨论了传感器的动态响应特性,其中包括测量电路、PVDF表面应力集中、压电计的材料及结构特性和同一压电计受多次撞击对测试信号的影响,为PVDF压电计的制作工艺研究提供参考。利用标定好的压电计测试了橡胶材料在SHPB实验中的动态应力均匀过程。结果表明:调节并联电阻值可以提高压电计的传感精度;增大压电计的敏感面积可以减小因应力集中所造成的信号失真;材料的热粘塑性性质、摩擦效应等将使信号振荡幅度偏小;多次撞击对信号的加载与卸载段都将产生影响,但当传感器表面未发生明显损伤时,测试的应力平台平均值与真实信号近似相同。     

基于贝叶斯理论的ATS测量不确定度评定

从自动测试系统(ATS)的组成机理出发,提出一种ATS测量不确定度评定方法。其基本过程是首先基于测量信号路径,建立相应的测量链;其次,计算各个传递单元的不确定度,静态测量、动态测量分别选用贝叶斯信息融合法和贝叶斯预测法进行评定;最后,利用蒙特卡罗(MC)法计算各链的合成不确定度。通过某ATS中具体的测量链作为实例,重点分析了动态测量不确定度评定过程中遇到的不同情况及解决办法。实验表明,较其它常用评定方法,该法评定ATS静态测量得到的结果更接近理论值,不确定度变化小,评定动态测量得到结果更符合ATS动态特性且精确度高。     

有序结构氟聚合物压电驻极体的制备和压电性研究

描述了一种有序微孔结构压电聚合物功能膜的制备方法,利用模板的高度有序实现薄膜微孔结构的精确控制.将此制备方法用于氟聚合物压电驻极体薄膜的制备,通过扫描电子显微镜(SEM)对其微观结构的观察表明薄膜具有理想的有序结构.对氟聚合物压电驻极体压电性的研究则是利用正压电效应测量准静态压电系数d₃₃,通过等温衰减和压强依赖性的测量考察其压电性能.结果表明:有序结构氟聚合物压电驻极体的准静态压电系数d₃₃可高达300 pC/N;与无序结构氟聚合物     

压电陶瓷泊松比的测定

固体的泊松比是一个很重要的弹性常数.对于压电陶瓷,在测定它的压电性能和弹性性能时,通常是将材料做成薄圆片子,然后利用径向振动来测算S_(11)~E,K_p,d_(31)等等基本物理常数,而这些常数的计算公式中都包含着泊松比σ这个量.因此,要测定这些常数,有必要先测准σ.随着新压电陶瓷的不断出现,特别是锆酸钛酸铅类陶瓷的出现,泊松比已超过0.350 ,根据我们目前了解,还有达0.420的.这样,如果对σ只作随便估计,则对于S_(11)~E,K_p,d_(31)等量有可能引起甚至大于10％的误差.测定σ的方法很多,但是在目前问题中,重要的是如何从薄圆片子本身准确测出σ值来.     

人工调控微结构压电驻极体的热稳定性和电荷动态特性

利用表面带有周期性结构的硬质模板,通过冷压工艺将周期结构图案复制到多孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜表面,再经过热黏合工艺与致密氟化乙丙烯共聚物(FEP)薄膜复合,制备出了高度有序的微孔结构复合膜,并用电晕充电的方法对复合膜进行极化处理,最终获得氟聚合物复合膜压电驻极体.借助对这类复合膜压电驻极体介电谐振谱的测量,得到了材料的杨氏模量.并利用等温热老化工艺对它们的压电系数d33的热稳定性进行了考察.最后通过短路热刺激放电谱的测量和分析,讨论了该复合膜在热老化处理后的电荷动态 关键词： 有序结构 压电驻极体 压电性 电荷动态特性     

氟聚合物压电驻极体的压电性及其电荷的动态行为

描述了一种可控微结构的多孔聚合物压电功能膜的制备方法,讨论了采用该工艺制备的聚四氟乙烯(PTFE)和全氟乙丙烯共聚物(FEP)复合膜压电驻极体的压电性能及其热稳定性.通过等温压电系数衰减和短路热刺激放电(TSD)方法,研究了氟聚合物复合膜压电活性热稳定性改善的根源,以及脱阱电荷输运和复合的特性.结果表明,这类氟聚合物压电驻极体膜的准静态压电系数d₃₃可高达2200pC/N;压电系数d₃₃的压强特性在直到20kPa的压强范围内呈现良好的 关键词： 氟聚合物 压电驻极体 热稳定性 电荷动态特性     

有限长压电陶瓷薄圆管材料常数的测量方法

本文报告了一个测量压电陶瓷材料常数的新方法。可应用它对径向极化有限长薄压电陶瓷圆管的材料常数测量,测量所用的数学公式都是简单的代数运算,所用设备都是普通的电子仪器。使用这个方法能较准确地测出有限长薄压电圆管的泊松比σ,常电场下的顺性常数,平面机电耦合系数,横向机电耦合系数k_31,压电常数d_31和g_31,以及密度ρ和自由介电常数。对换能器设计和产品质量检查有一定意义。     

动态法测量材料的磁电效应

根据动态法测量磁电效应的基本原理,优化设计并建立了磁电效应测量系统,对其中的一些重要参数对磁电效应测量的影响进行了研究.结果表明,综合考虑测量需要,选择适当的测量参数,对于磁电效应的正确测量十分重要.适当增加线圈长度、减小线圈匝数以及减小交变磁场场强,都是提高磁电效应测量精度、减小测量误差的有效途径.     

光散射聚集速率测定中T矩阵方法的应用

聚集速率是评估胶体体系特性及稳定性的关键参数, 静态光散射和动态光散射则是测量聚集速率的两个重要方法. 然而, 用静态光散射和动态光散射测量聚集速率时, 需要知道有关单粒子和双粒子聚集体光散射特性的数据. 为此, 通常需要把动、静两种方法结合, 才能消去这个数据. 以前各种近似理论曾用来解决这个问题, 但因粒子尺寸和形状的限制, 结果并不理想. 而T矩阵方法可以不受粒子大小和形状的限制计算其光散射特性. 本工作用T矩阵方法直接计算静态光散射和动态光散射所必须的粒子散射特性, 并将该法得到的聚集速率与动静态光散射结合法得到的聚集速率进行了比较, 两者结果很接近. 本工作为简化静态光散射和动态光散射测量聚集速率, 扩展其应用范围开辟了新途径. 关键词： T矩阵')" href="#">T矩阵 光散射法 聚集速率     

多孔聚四氟乙烯/氟代乙烯丙烯共聚物复合驻极体材料的压电效应研究

采用高温熔融和电晕充电方法制备了由聚四氟乙烯/氟代乙烯丙烯共聚物复合而成的空间电荷驻极体压电膜.借助准静态压电系数测量，研究了制备工艺对复合膜压电活性的影响.根据Kacprzyk等提出的复合驻极体膜的压电模型，结合等温表面电位衰减和压电系数衰减测量结果，讨论了驻极体复合膜系统中的压电性产生机制.结果表明，压电效应的大小不仅取决于俘获在材料中的电荷密度的大小，还与被俘获电荷在材料中的存在形式和分布有关. 关键词： 空间电荷驻极体 压电效应 聚合物复合膜     

具有迟滞补偿的单压电变形镜的闭环校正性能

对具有迟滞补偿的单压电变形镜的闭环校正性能进行了研究。提出了基于Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型的变形镜闭环控制算法,搭建了基于哈特曼波前传感器的自适应光学测试平台,分别进行了静态像差和动态像差的闭环校正实验。实验结果表明:在静态像差的闭环校正中,迟滞消除算法比未消除算法具有更快的校正速度;对于波前像差均方根的平均值为168nm的动态像差,校正后的残差从消除前的33nm降低到校正后的25nm,证明了所提算法可有效应用于压电变形镜自适应光学系统。     

Bragg光纤光栅法布里-珀罗传感器的应变测量

提出了一种对静态应变进行高分辨率测量的方法。该方法是把Bragg光纤光栅(FBG)与全光纤法布里_珀罗传感器(FFPI)组合起来,利用FBG反射波长的漂移特性来测量干涉条纹的数目。通过利用FFPI和伪外差解调法对小数条纹进行解调,可实现高分辨率的测量。结果表明,静态应变的测量分辨率达到了33×10-9ε(ε为应变)。     

杨氏弹性模量测量实验综述

杨氏弹性模量(简称杨氏模量)是固体材料的固有属性之一,也是工程技术设计领域常用的参数之一。从实验教学角度而言,杨氏模量测量实验是国内大多数高校大学物理实验课程所开设的必选实验之一,也是全国高等学校物理基础课程青年教师讲课比赛实验题目规范表中的题目之一。本文系统地综述了目前关于杨氏模量测量实验的4大类测量原理,包括静态拉伸法、动态共振法、梁弯曲法,以及超声波测量法等。进一步针对每一大类测量原理,本文还对已报道的各种实验测量方法及其测量精度进行了总结,同时评论了各种方法的优缺点。希望本文的综述结果能对我国高校开展杨氏模量测量实验的教学工作提供参考,同时也为计划参加讲课培训展示的青年教师提供借鉴作用。     

晶体非线性系数测量及BNN晶体的非线性光学性质

本文叙述了一种测量晶体非线性系数的方法和实验装置。以KDP晶体的d_(36)~(KDP)为标准,我们测量了ADP晶体的d_(36)~(ADP)和BNN晶体若干样品的d_(31)~(BNN)和d_(32)~(BNN)。测量结果表明:BNN晶体的d_(32)~(BNN)明显与其化学组份比有关。此外,本文还对BNN晶体的非线性光学性质进行了讨论。