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1.
弛豫铁电单晶Pb(In1/2Nb1/2)O3-PbTiO3(PIN-PT)相较于常用的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)具有更高的居里温度,在高稳定性、高性能的传感器、换能器方面具有应用前景。本工作采用谐振法研究了[001]方向极化的0.66PIN-0.34PT铁电单晶的全矩阵机电性能参数。0.66PIN-0.34PT 单晶的三方-四方相变温度(TRT)约为160 ℃,居里温度(TC)约为260 ℃,室温压电系数d33、d31、d15分别为1 340 pC/N、-780 pC/N、321 pC/N,介电常数εT33、εS33、εT11、εS11分别为2 700、905、2 210、1 927,机电耦合系数 k33、k31、k15、kt分别为 87%、58%、38%、61%。其纵向压电常数(d33)和纵向机电耦合系数(k33)小于 PMN-PT 单晶,但是横向压电性能(d31)和剪切压电性能(d15)都略高于PMN-PT单晶。另外,研究了机电耦合性能随温度的变化趋势,发现0.66PIN-0.34PT单晶在150 ℃以下有较好的温度稳定性。 相似文献
2.
为分析喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的热特性,设计用于冷却复合陶瓷薄片的喷流冷却系统.利用湍流换热理论和计算流体动力学仿真方法建立喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的流固耦合热仿真模型,定义评价其冷却能力和冷却均匀性的定量参数.根据该仿真模型得到喷流冷却系统的最优设计参数,并进行实验验证.使用163孔喷板,流量为0.2kg/s,入口温度为20℃,在1200 W泵浦时获得359 W激光输出功率,并测得复合陶瓷薄片上表面的最高温度为92℃.激光输出功率与复合陶瓷薄片上表面温度均与泵浦功率呈近似正线性关系,且温度的实验值与仿真值相符度较高. 相似文献
3.
微滴喷射增材制造技术中沉积微滴的大小与均匀性是影响成型件质量的关键因素.本文设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置,通过压电材料带动柔性膜片振动,将液体从喷嘴中喷出生成微滴,采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了不同控制参数下膜片振幅及其对生成微滴尺寸和均匀性的影响.研究结果表明:膜片振幅大小受到驱动电压和压电频率的共同影响,压电频率是导致膜片中心点振幅实验测量值小于理论计算值的主要原因,膜片振动会导致喷嘴内部压力发生变化从而影响微滴生成尺寸.在相同驱动电压条件下,压电频率为10 Hz时存在压电膜片振幅最大值.随着膜片振幅的增大,喷孔处液体速度和液柱长度增大到临界值时可以生成微滴,当喷孔处的液柱长度超过临界值时,会形成卫星液滴. 当膜片振幅区间在30 $\mu$m$\sim $42 $\mu $m可以稳定生成微滴,生成最小微滴尺寸为339.8$\mu$m,直径最大变化率为0.29%,相邻两微滴间距最大变化率为2.67%,生成微滴的尺寸及均匀性较好.研究结果有助于提高压电式微滴喷射装置的液滴生成质量. 相似文献
4.
Daniel Grinberg Sabrina Siddique Minh‐Quyen Le Richard Liang Jean‐Fabien Capsal Pierre‐Jean Cottinet 《Journal of Polymer Science.Polymer Physics》2019,57(2):109-115
Additive manufacturing (AM), otherwise known as three‐dimensional (3D) printing, is driving major innovations in many areas, such as engineering, manufacturing, art, education, and medicine. Although a considerable amount of progress has been made in this field, additional research work is required to overcome various remaining challenges. Recently, one of the actively researched areas lies in the AM of smart materials and structures. Electroactive materials incorporated in 3D printing have given birth to 4D printing, where 3D printed structures can perform as actuating and/or sensing systems, making it possible to deliver electrical signals under external mechanical stimuli and vice versa. In this paper, we present a lightweight, low cost piezoelectric material based on the dispersion of inorganic ferroelectric submicron particles in a polymer matrix. We report on how the proposed material is compatible with the AM process. Finally, we discuss its potential applications for healthcare, especially in smart implants prostheses. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2019 , 57, 109–115 相似文献
5.
6.
Jutapol Jumpatam Bundit Putasaeng Narong Chanlek Prasit Thongbai 《Molecules (Basel, Switzerland)》2021,26(7)
The microstructure, dielectric response, and nonlinear current-voltage properties of Sr2+-doped CaCu3Ti4O12/CaTiO3 (CCTO/CTO) ceramic composites, which were prepared by a solid-state reaction method using a single step from the starting nominal composition of CCTO/CTO/xSrO, were investigated. The CCTO and CTO phases were detected in the X-ray diffraction patterns. The lattice parameter increased with increasing Sr2+ doping concentration. The phase compositions of CCTO and CTO were confirmed by energy-dispersive X-ray spectroscopy with elemental mapping in the sintered ceramics. It can be confirmed that most of the Sr2+ ions substituted into the CTO phase, while some minor portion substituted into the CCTO phase. Furthermore, small segregation of Cu-rich was observed along the grain boundaries. The dielectric permittivity of the CCTO/CTO composite slightly decreased by doping with Sr2+, while the loss tangent was greatly reduced. Furthermore, the dielectric properties in a high-temperature range of the Sr2+-doped CCTO/CTO ceramic composites can be improved. Interestingly, the nonlinear electrical properties of the Sr2+-doped CCTO/CTO ceramic composites were significantly enhanced. The improved dielectric and nonlinear electrical properties of the Sr2+-doped CCTO/CTO ceramic composites were explained by the enhancement of the electrical properties of the internal interfaces. 相似文献
7.
研究压电材料双周期裂纹反平面剪切与平面电场作用的问题.运用复变函数方法,获得了该问题严格的闭合解,并由此给出了裂纹尖端应力强度因子和电位移强度因子的精确公式.数值算例显示了裂纹分布特征对材料断裂行为的重要影响.叠间小裂纹能够对主裂纹的应力和电位移场起着屏蔽作用,相反行间小裂纹却起着放大作用,至于钻石形分布裂纹的影响规律则更为复杂.对于某些特殊情形给予了解答并导出一系列有意义的结果。 相似文献
8.
In this paper, the dynamic interaction between two collinear cracks in a piezoelectric material plate under anti-plane shear
waves is investigated by using the non-local theory for impermeable crack surface conditions. By using the Fourier transform,
the problem can be solved with the help of two pairs of triple integral equations. These equations are solved using the Schmidt
method. This method is more reasonable and more appropriate. Unlike the classical elasticity solution, it is found that no
stress and electric displacement singularity is present at the crack tip. The non-local dynamic elastic solutions yield a
finite hoop stress at the crack tip, thus allowing for a fracture criterion based on the maximum dynamic stress hypothesis.
The project supported by the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province and the National Natural Science Foundation
of China(10172030, 50232030) 相似文献
9.
梁板结构埋入压电片的深度和厚度优化研究 总被引:2,自引:0,他引:2
根据梁的弯曲变形理论,以及压电材料的压电效应,对压电复合材料梁结构的应变和应力状态进行了分析。推导了压电材料埋入梁结构时其埋入深度和压电材料本身厚度的优化目标函数。根据优化目标函数,绘制出了在给定的基体材料和压电材料弹性模量比之下,压电材料的驱动力矩随埋入深度和压电材料厚度变化的三维曲面和等高线图,直观地表示出了埋入型压电材料智能结构获得最佳驱动力矩的配置方案。同时也分析了结构和压电材料两者的弹性模量之比对其结果的影响。结果表明,压电材料对于结构的作动力矩与其埋入基体材料的深度、本身厚度以及基体材料和压电材料的弹性模量之比都有着密切的联系。同时将结果也推广到了压电板结构,此时压电材料和基体材料的泊松比时其结果也有一定的影响。 相似文献
10.