激光干涉法测压电陶瓷的压电常数d31

介绍迈克尔逊干涉仪原理在测微小位移中的应用。确定一种锆钛酸铅镧压电陶瓷的压电常数ｄ３１，得到了一种测ｄ３１的可行可靠的新方法。     

压电陶瓷驱动的动态匹配光栅滤波解调法优化

提出并实验验证了一种动态匹配光栅滤波系统的优化解调方法.在压电陶瓷驱动的动态匹配(光纤)光栅滤波解调系统中,一方面采用上升高压锯齿波,以消除压电陶瓷滞回效应;另一方面将压电陶瓷电压与伸长量关系的反函数作为锯齿波上升电压,以校正压电陶瓷的非线性;进而,为实现解调系统的温度补偿,引入一根中心波长保持不变的参考(光纤)光栅.在锯齿波上升过程中,匹配光栅与参考光栅和传感(光纤)光栅在不同时刻匹配,匹配时间差仅与传感光栅有关,而与解调系统温度无关.实验结果表明,优化后系统的线性度可提高2%,灵敏度与理论值的相对误差小于0.6%;在10～60℃范围内,该解调系统温度变化引起的相对误差小于1%.     

致密—多孔—致密夹心PZT压电陶瓷及其在换能器方面的应用

本文用比较简单的陶瓷制造方法,制备了致密—多孔—致密夹心PZT陶瓷,并测定其在不同致密层和不同气孔率下的介电、弹性和压电性.这种夹心陶瓷呈现了大的静态电压压电系数g_k~*—170×10~(-3)vM/N,和小的介电常数—210. 用这种夹心陶瓷做成的水听器,要比用同样尺寸的普通致密PZT陶瓷做成的水听器灵敏度高,频带宽,并能经受100kg/cm~2的静压力.若用于无损检测或医学超声探头,夹心陶瓷具有较大的潜力.     

气流与温度对压电陶瓷正压电效应影响

研究了周围温度与气流垂直于压电陶瓷对压电陶瓷的正压电效应的影响。     

用压电陶瓷演示光的等厚干涉现象

文中利用压电陶瓷片的电致伸缩效应，在牛顿环和劈尖装置上，成功地对光的等厚干涉现象进行了定性的动态演示。     

B位空位补偿型钐掺杂PZT(54/46)陶瓷中的缺陷分析及其对压电性能的影响

-用固相反应法制备了B位空位补偿型钐掺杂非准同型相界组分PZT(54/46)陶瓷.通过正电子湮没寿命谱(PALS)和符合多普勒展宽能谱(CDBS)对陶瓷中的缺陷结构进行综合表征,结合常规表征手段如X射线衍射(XRD),电子扫描显微镜(SEM),介电、铁电和压电性能测量,研究缺陷对陶瓷压电性能的影响. XRD结果显示所有陶瓷均为纯钙钛矿相,掺杂诱导了菱方-四方(R-T)相变,准同型相界位于Sm掺杂量x=0.010.02.电学测量结果反映:介电、铁电和压电性能均先增强后减弱, MPB附近两个样品都有优异的介电和铁电性能,但其压电性能差别很大. x=0.01给出最优压电性能d₃₃=572 p C/N,较未掺杂样品增强了一倍.PALS结果表明掺杂使陶瓷中缺陷类型发生变化, x≤0.01,样品中同时含有A位空位与B位空位; x≥0.02,样品中以A位相关缺陷为主, B位空位浓度很低. CDBS结果进一步证实x=0.01和0.02中B位空位浓度分别是该体系中最高和最低的.由以上结果推断出:x=0.01获得的最优压电性能与其中较高浓度的B位空位有关, B位空位可稀释A位空位浓度...     

孔隙率及晶粒尺寸对多孔PZT陶瓷介电和压电性能的影响及机理研究

采用添加造孔剂的方法制备多孔锆钛酸铅(PZT)陶瓷，并研究了孔隙率和晶粒尺寸对多孔PZT陶瓷介电和压电性能的影响及机理.研究表明：孔隙率的增加降低了多孔PZT陶瓷的介电常数，提高了静水压优值，并证明在一定条件下孔隙率与介电常数关系可由Okazaki经验公式及Banno模型预测；晶粒尺寸增加，多孔PZT陶瓷的介电常数、压电系数和优值增加，并可用Okazaki空间电荷理论解释晶粒尺寸对试样介电和压电性能的影响.对于添加重量百分数为10%造孔剂的多孔PZT陶瓷，当烧结温度为1300℃时，孔隙率为34%，d关键词： 多孔PZT陶瓷 静水压优值 压电性能 介电性能     

用光纤光栅传感器研究压电陶瓷的特性

提出了一种利用光纤光栅传感器研究压电陶瓷特性的新方法.该方法采用非平衡Michelson扫描干涉仪对光纤光栅传感信号进行相位解调,通过观测波长漂移引起的相移,从而获得压电陶瓷的位移量与所加电压间的关系.实验分析了迟滞特性和蠕变现象,得到了压电陶瓷的电压-位移特性曲线以及蠕变特性曲线.实验表明,光源功率的波动对压电陶瓷迟...     

用光纤光栅传感器研究压电陶瓷的特性

提出了一种利用光纤光栅传感器研究压电陶瓷特性的新方法.该方法采用非平衡Michelson扫描干涉仪对光纤光栅传感信号进行相位解调,通过观测波长漂移引起的相移,从而获得压电陶瓷的位移量与所加电压间的关系.实验分析了迟滞特性和蠕变现象,得到了压电陶瓷的电压-位移特性曲线以及蠕变特性曲线.实验表明,光源功率的波动对压电陶瓷迟滞特性不能造成影响且压电陶瓷的蠕变特性与电压方向无关.     

基于动态全息光栅转换技术的压电陶瓷特性测量

观察了光折变LiNbO3晶体中二波耦合动态全息光栅的衍射现象,并利用光栅转换技术实现压电陶瓷的振动频率及快变相位的非接触测量. 实验结果表明,输出光强的变化频率与压电陶瓷的振动频率相等,驱动电压与快变相位幅值呈线性关系.     

PZT－95／5压电陶瓷的冲击波活化改性研究

研究了冲击波对ＰＺＴ－９５／５压电陶瓷的活化改性作用，对ＰＺＴ－９５／５粉末及块状材料进行动态冲击波加载。实验表明：在合适的条件下，冲击波作用可提高样品的密度ρ，压电应变常数ｄ３３，介电常数ε，降低介电耗损系数ｔｇδ％。通过对样品进行Ｘ射线衍射，扫描电镜ＳＥＭ、透射电镜ＴＥＭ和Ｘ射线光电子能谱ＸＰＳ等微观测试分析，揭示了冲击波改性的机理主要是：晶粒细化，晶界破坏，孔隙增多，缺陷增多，相变产生等，从而达到对样品改性的作用     

压电陶瓷快反镜的控制器设计及温度补偿研究

针对压电陶瓷快速反射镜,设计了一种基于频域分析的传递函数辨识方法,可以实现对任意已知传递函数阶次的系统进行扫频和传函拟合,再基于拟合的压电快反镜传函进行控制器设计、仿真、实物验证,对设计出的控制器进行验证。闭环性能为控制带宽为600 Hz,1V阶跃信号调节时间为12 ms,结果表明控制器性能满足要求。设备运行过程中会受到温漂影响,因此利用温度、光学偏转角和控制电压之间的关系进行温度补偿,实验结果表明温度补偿功能的温漂抑制效果达90%,极大提高了系统控制精度。     

烧结温度对ZnO掺杂的KNN陶瓷微结构和压电性能的影响

以Zn O为烧结助剂,采用固相合成法制备了(K0.5Na0.5)Nb O3(缩写为KNN)压电陶瓷,研究了烧结温度对Zn O掺杂KNN陶瓷致密性、微结构以及压电性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,KNN陶瓷的压电常数d33、密度?和机电耦合系数Kp均先升高后降低,在1100oC时达到最大值;而试样的介电常数则随烧结温度的升高而增大。烧结温度过高(达到1120oC),将会引起Na、K的大量挥发和晶粒异常生长,使得其结构变疏松。当Zn O含量为0.5wt%、烧结温度为1100oC时,KNN陶瓷的密度达到了4.43g/cm3;其压电学性能达到最优:d33=113p C/N,tan?(1k Hz)=5.31%,Kp=0.35。     

考虑损耗的压电陶瓷常用振动模的等效电路(Ⅰ)——电场垂直于长度的长度扩展杆

本文将复常数的概念扩广到所有四组压电方程。从复数压电方程出发推导了电场垂直于长度的长度扩展杆的等效图,从而说明建立考虑损耗的换能器等效图的一般方法。文中对考虑损耗时出现的复数参量的物理意义进行了阐述。并以自由振动情况为例,将考虑损耗时的等效图和不考虑损耗时的等效图作了对比,说明了考虑损耗的必要性。