鐵電陶瓷撓曲電效應(yīng)的應(yīng)用研究.pdf_第1頁(yè)
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1、與壓電效應(yīng)相比,撓曲電效應(yīng)不受晶體對(duì)稱性限制,具有中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)的晶體中仍然存在撓曲電效應(yīng),這使撓曲電效應(yīng)在高溫下具有更廣泛的應(yīng)用前景。利用撓曲電效應(yīng),可以設(shè)計(jì)并制備出具有高溫度穩(wěn)定性以及壓電響應(yīng)的材料,但目前撓曲電效應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域已發(fā)表的研究成果還比較少。在本文中,使用96%N2和4%H2混合氣體作為還原氣氛,在高溫條件下非對(duì)稱地還原了Na0.5Bi0.5TiO3基鐵電陶瓷樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明還原之后樣品的撓曲電系數(shù)提高了100倍左右,并且在

2、退極化溫度之上材料仍然有很高的表觀壓電響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中探究了這種材料在高溫能量采集領(lǐng)域的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)在退極化溫度之上,與未還原樣品相比,還原之后樣品的最大輸出功率提高了約有100倍。盡管實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明在退極化溫度之下,與傳統(tǒng)利用壓電效應(yīng)制備的能量采集器件相比,撓曲電效應(yīng)能量采集器件的輸出功率密度還是很小,但Na0.5Bi0.5TiO3基鐵電陶瓷撓曲電效應(yīng)能量采集實(shí)驗(yàn)為高溫能量采集提供了一個(gè)新思路。
  逆撓曲電效應(yīng)是指介電材料在電場(chǎng)梯度

3、作用下產(chǎn)生應(yīng)變的現(xiàn)象,屬于機(jī)電耦合的一種。從逆撓曲電概念被提出至今,逆撓曲電效應(yīng)領(lǐng)域很少有文章報(bào)道,機(jī)理方面研究更少。本文利用懸臂梁方式,測(cè)試了xBaTiO3-(1-x)SrTiO3體系長(zhǎng)條樣品在電場(chǎng)作用下的彎曲情況。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)室溫下BaTiO3樣品的電場(chǎng)與位移之間呈線性關(guān)系,SrTiO3樣品的電場(chǎng)與位移之間為二次方關(guān)系。并且發(fā)現(xiàn)在相同電場(chǎng)下,距夾持點(diǎn)不同距離處,樣品的彎曲位移不同,即樣品在長(zhǎng)度方向上發(fā)生了彎曲。實(shí)驗(yàn)中利用表面打磨的方法

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