2-2型圆管压电复合材料的频率仿真与制备及性能测试

研制一种2-2型圆管压电复合材料。将压电陶瓷圆管沿轴向方向均匀切割,把环氧树脂浇注于切槽,经打磨和蒸镀电极,制成2-2型压电复合材料圆管。对压电复合材料圆管的压电和介电性能进行测试,结果为谐振频率388 k Hz,带宽11.2 k Hz,声阻抗18.05 Pa·s/m3,相对介电常数859,声速3 200 m/s,d33常数480 p C/N,振动位移89.5 pm。该压电复合材料圆管适合做水平全向宽带换能器。     

矩形晶格结构对二维压电声子晶体带隙的影响

通过计算二维压电声子晶体透射系数,研究了矩形晶格结构对声子晶体带隙的影响。为得到声子晶体的透射系数,构建叉指换能器(IDT)中间放置声子晶体的器件模型,IDT作为激发和接收端,声子晶体作为传输通道。通过有限元软件计算出模型的电学参数,分别结合IDT的混合矩阵(P矩阵)和声子晶体的散射矩阵,推导和计算出声表面波的透射系数,并找出带隙范围。该文在128°-YX铌酸锂基片上制作IDT和矩形晶格以圆孔为散射体的声子晶体。通过调整矩形晶格中y方向上晶格常数,理论和实验上均得到了2个方向上的带隙变化。结果表明,随着y方向上晶格常数的增大,x方向上的带隙逐渐分为两段,y方向上的带隙逐渐缩小,使y方向上的带隙夹在x方向两段带隙间。实验结果与计算结果较吻合。     

0-3型压电复合材料的声学性能研究

以锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷微粉为填料，按一定的体积分数与PVC复合制得压电复合材料，经直流高压油浴处理后，用四传感器驻波管测量复合材料的声学性能。测试结果表明，在声频125-1600Hz的范围内，极化后的吸声性能增加，而隔声量在低频增加，在中高频(500Hz以上)降低。     

压电陶瓷驱动器非线性的电源补偿研究

针对谐振型压电陶瓷驱动器的非线性,采用电压补偿法,设计并研究了一种由单片机控制的闭环反馈、修改、生成波形数据,开不生成驱动波形的数字化电源系统。实验表明,此电源系统能很好地对原始驱动波形进行修正,使驱动器相对原始驱动波形信号是一个线性系统。     

便携式压电陶瓷微型定向风扇

简述了便携式压电陶瓷微型定向风扇的特点及应用；阐述了风扇研制的理论基础；提出了主要的设计方法；并对样机的性能进行了测试，实验效果良好。     

无铅压电陶瓷研究开发进展

无铅压电陶瓷的研究和开发是当前压电铁电材料领域的研究热点之一。该文结合近期国内外有关无铅压电陶瓷论文．综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了BaTi03基无铅压电陶瓷、Bi1／2Na1／2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、NaNbO3基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷及钨青铜结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能。     

High‐Performance Piezoelectric,Pyroelectric, and Triboelectric Nanogenerators Based on P(VDF‐TrFE) with Controlled Crystallinity and Dipole Alignment

Poly(vinylidenefluoride‐co‐trifluoroethylene) (P(VDF‐TrFE)), as a ferroelectric polymer, offers great promise for energy harvesting for flexible and wearable applications. Here, this paper shows that the choice of solvent used to dissolve the polymer significantly influences its properties in terms of energy harvesting. Indeed, the P(VDF‐TrFE) prepared using a high dipole moment solvent has higher piezoelectric and pyroelectric coefficients and triboelectric property. Such improvements are the result of higher crystallinity and better dipole alignment of the polymer prepared using a higher dipole moment solvent. Finite element method simulations confirm that the higher dipole moment results in higher piezoelectric, pyroelectric, and triboelectric potential distributions. Furthermore, P(VDF‐TrFE)‐based piezoelectric, pyroelectric, and triboelectric nanogenerators (NGs) experimentally validate that the higher dipole moment solvent significantly enhances the power output performance of the NGs; the improvement is about 24% and 82% in output voltage and current, respectively, for piezoelectric NG; about 40% and 35% in output voltage and current, respectively, for pyroelectric NG; and about 65% and 75% in output voltage and current for triboelectric NG. In brief, the approach of using a high dipole moment solvent is very promising for high output P(VDF‐TrFE)‐based wearable NGs.     

液体-压电晶片界面兰姆波激发的理论研究

对液体 -压电晶片结构中叉指换能器所激发的兰姆波进行了理论研究和数值分析 ,给出了兰姆波的相速度、叉指换能器激发兰姆波的机电耦合系数与压电晶片的归一化厚度、晶体切向之间的关系曲线 ,为液体密度兰姆波声传感器的研究提供了理论基础。     

MEMS电磁执行器CoNi MnP永磁体阵列的制备

永磁材料在微电子机械系统 (MEMS)器件中具有重要的应用价值 ,例如微型开关、微型继电器以及微泵、微阀中作电磁执行器等。本文介绍了CoNiMnP永磁体阵列的制备技术 ,给出了工艺制备的实验条件 ,并利用SEM分析了阵列的表面形貌 ,电子能谱分析了永磁材料组分。实验结果表明 ,得到了很好的CoNiMnP永磁体阵列结构 ,具有较高的矫顽磁力的材料组分比例 :Co 85 %、Ni14 %。     

压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器研究

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式直线精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法(FEM)分析和实验研究,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法。对压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器进行了性能测试,测试表明该驱动器具有结构简单,行程大,驱动力强和分辨率高等特点,特别是其成本不足传统惯性冲击式驱动器的百分之一。