高科技產(chǎn)品發(fā)展與更新速度的日益加快對新材料的研發(fā)速率提出了更高的要求。傳統(tǒng)的材料研發(fā)方法可歸結(jié)為“試錯法”,即通過“提出假設(shè)-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的方式進(jìn)行順序迭代,篩選出目標(biāo)材料。該研發(fā)方法周期較長,無法滿足工業(yè)發(fā)展的需要。材料基因組技術(shù)的興起為新材料的研發(fā)提供了新的思路與理念,通過高通量計(jì)算、高通量實(shí)驗(yàn)和大數(shù)據(jù)分析加速研發(fā)進(jìn)程。高通量實(shí)驗(yàn)作為材料基因組技術(shù)承上啟下的一環(huán),其中心思想是將傳統(tǒng)材料研發(fā)過程中采用的順序迭代方式改為并行處理,從而提升材料的研發(fā)效率,在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多組分樣品的制備與表征。高通量表征技術(shù)涉及到材料的結(jié)構(gòu)表征以及力學(xué)性能、熱力學(xué)性能、電磁學(xué)性能等多種材料性能的表征。但是對于在微機(jī)電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的薄膜壓電材料,其力電耦合性能的高通量表征卻鮮有研究。本文將針對鋯鈦酸鉛（PZT）薄膜,研究其橫向壓電系數(shù)d31的高通量測試方案。設(shè)計(jì)壓電薄膜橫向壓電系數(shù)測試方案,包括鼓泡法測試以及基于正、逆壓電效應(yīng)懸臂梁法測試。基于鼓泡法球帽模型,結(jié)合壓電本構(gòu)方程,建立含力電耦合項(xiàng)的鼓泡法測試?yán)碚撃Ｐ?分析薄膜尺寸及外部氣壓與電壓對于薄膜中心撓度以及應(yīng)力的影響規(guī)律。結(jié)合懸臂梁振動集總參數(shù)模型以及... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓電系數(shù)測試方法
        1.2.2 高通量表征方法
        1.2.3 存在的主要問題
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 橫向壓電系數(shù)測試方案
    2.1 引言
    2.2 鼓泡法測試方案
    2.3 基于逆壓電效應(yīng)懸臂梁法測試方案
    2.4 基于正壓電效應(yīng)懸臂梁法測試方案
    2.5 本章小結(jié)
第3章 橫向壓電系數(shù)測試影響因素
    3.1 引言
    3.2 鼓泡法測試影響因素
    3.3 基于逆壓電效應(yīng)懸臂梁法測試影響因素
    3.4 基于正壓電效應(yīng)懸臂梁法測試影響因素
    3.5 本章小結(jié)
第4章 橫向壓電系數(shù)測試試樣設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 鼓泡法測試試樣設(shè)計(jì)
        4.2.1 鼓泡薄膜制備方法
        4.2.2 鼓泡薄膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.3 鼓泡薄膜尺寸優(yōu)化
    4.3 基于正壓電效應(yīng)懸臂梁法測試試樣設(shè)計(jì)
        4.3.1 壓電懸臂梁制備方法
        4.3.2 正壓電懸臂梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.3 正壓電懸臂梁尺寸優(yōu)化
    4.4 基于逆壓電效應(yīng)懸臂梁法測試試樣設(shè)計(jì)
        4.4.1 逆壓電懸臂梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.2 逆壓電懸臂梁尺寸優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
第5章 懸臂梁法橫向壓電系數(shù)高通量測試
    5.1 引言
    5.2 高通量測試方案
    5.3 陣列試樣結(jié)構(gòu)
    5.4 本章小節(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]彈塑性薄膜材料力學(xué)性能鼓包測試模型研究[D]. 楊林.湘潭大學(xué) 2014
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本文編號：3193860