撓曲電壓電材料的設(shè)計.pdf

1、傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電性在溫度高于居里點時會消失，這極大的限制了壓電陶瓷在高溫下的應(yīng)用。利用鐵電材料的撓曲電效應(yīng)設(shè)計撓曲電壓電材料能解決這一問題。本文主要通過實驗提出兩種設(shè)計撓曲電壓電材料的方法，當鐵電陶瓷圓片放置在金屬環(huán)或通過不同組分的陶瓷在高溫擴散使其具有拱形結(jié)構(gòu)，在應(yīng)力的作用下都可以得到由撓曲電效應(yīng)產(chǎn)生的表觀壓電響應(yīng)，并且表觀壓電響應(yīng)可以在溫度高于居里點時仍穩(wěn)定存在。本論文提供了一種方法可以設(shè)計出在高溫機電應(yīng)用的材料。
　　(1

2、)提出點環(huán)設(shè)計即把壓電陶瓷片放在金屬圓環(huán)上，通過在樣品中心點施加壓力，使樣品彎曲產(chǎn)生撓曲電效應(yīng)得到表觀壓電響應(yīng)。簡單的公式推導(dǎo)可以證明由撓曲電效應(yīng)可以產(chǎn)生表觀壓電響應(yīng)。利用點環(huán)設(shè)計得到BaTiO3壓電陶瓷表觀壓電系數(shù)d33達256pC/N，計算得到的撓曲電系數(shù)數(shù)量級其他鐵電氧化物一致。BTO陶瓷圓片的表觀d33可以在高溫(＞Tc)穩(wěn)定存在，在300℃為167pC/N。
　　(2)為了簡化點環(huán)設(shè)計，提出一種由兩種不同組分的陶瓷圓片在