三元磁電復(fù)合材料的性能研究與磁電材料傳感器的封裝和應(yīng)用.pdf

1、磁電復(fù)合材料是由多種鐵性材料復(fù)合而成的具有鐵電性、鐵磁性的新型功能材料，并可以通過(guò)鐵性材料之間的相互耦合作用實(shí)現(xiàn)機(jī)械能、電能和磁能的相互轉(zhuǎn)化。磁電復(fù)合材料因其室溫下顯著的磁電效應(yīng)以及許多潛在的應(yīng)用（如磁傳感器、磁存儲(chǔ)器、濾波器以及微型變壓器等）受到越來(lái)越多的關(guān)注。基于該材料的研究背景和已有的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，本論文以層狀磁電復(fù)合材料為研究對(duì)象，進(jìn)行了三元復(fù)合磁電材料的制備和性能研究，并且進(jìn)行了小型磁電傳感器的器件封裝設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究。

2、>　　 借用類(lèi)似三元相圖的概念，采用粘合法制備出一系列不同成分的三元Ni/PZT/FeCrCo層狀磁電復(fù)合材料，測(cè)量了它們的磁電回線。采用復(fù)平面分析方法，扣除了測(cè)量結(jié)果中的法拉第感應(yīng)干擾信號(hào)，得到了更為平滑并且對(duì)稱(chēng)的磁電回線。三元Ni/PZT/FeCrCo產(chǎn)生了非常規(guī)復(fù)合效應(yīng)，可以獲得比雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)更高的磁電系數(shù)，并且顯示出了奇異的滯回行為，具有自偏置效應(yīng)。
　　 采用Ni/PZT/Ni磁電復(fù)合材料進(jìn)行了小型磁電傳感器的設(shè)計(jì)。

3、基于靜磁學(xué)理論，設(shè)計(jì)了一款尺寸較小并具有調(diào)節(jié)功能的偏置磁路。分別采用有限元方法與等效磁路方法對(duì)偏置磁路進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析，得到了磁路的各個(gè)尺寸對(duì)于偏置磁場(chǎng)的影響關(guān)系，擬合出了等效磁路元件的參數(shù)。完成了傳感器的整體封裝，得到了尺寸為10.8×10.8×40mm3，帶有偏置磁路，封裝完整的小型交變磁電傳感器。
　　 運(yùn)用所制作的小型交變磁電傳感器，研究了該傳感器在交變電流測(cè)量中的應(yīng)用。搭建了單一導(dǎo)線的測(cè)試系統(tǒng)，評(píng)估了0～8A電流范圍內(nèi)