基于晶粒定向技術(shù)的壓電陶瓷注射成型設(shè)備及工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 09:36
壓電陶瓷已廣泛應(yīng)用于傳感器、驅(qū)動(dòng)器、換能器等領(lǐng)域。傳統(tǒng)壓電陶瓷主要是鉛基陶瓷,含鉛陶瓷在制備、使用中對(duì)人體及環(huán)境帶來傷害和污染。目前,國內(nèi)外已對(duì)無鉛壓電陶瓷開展了大量研究并取得許多成果,但還未能完全取代鉛基壓電陶瓷,研究方向主要以不同制備工藝以及摻雜改性等為主,仍未解決壓電性能較低等問題。陶瓷注射成型(Ceramic Injection Molding,簡稱CIM)是一種凈尺寸成型各種復(fù)雜零件的工藝,廣泛應(yīng)用于航空航天、精密機(jī)械、電子通訊等領(lǐng)域。CIM技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、周期短、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),可成型形狀復(fù)雜、密度均勻、尺寸要求高的異形件。本文先對(duì)注射成型設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及無鉛壓電陶瓷制備方法進(jìn)行總結(jié)。試圖以綠色環(huán)保為理念,以高精度、低成本、智能化為目標(biāo),將注射成型技術(shù)與無鉛壓電陶瓷制備相結(jié)合,提出用外加電場作用下注射成型制備高性能無鉛壓電陶瓷。搭建了一種壓電陶瓷注射成型平臺(tái),基于有限元對(duì)壓電陶瓷注射成型過程進(jìn)行模擬。利用注射平臺(tái)開展無鉛壓電陶瓷注射成型實(shí)驗(yàn)研究。最后對(duì)無鉛壓電陶瓷在外電場作用下的微觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行模擬分析。本文工作對(duì)研究壓電陶瓷注射成型具有一定參考價(jià)值和意義。主要研究內(nèi)...
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模具結(jié)構(gòu)圖
裝置設(shè)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型機(jī)主要有立式注射成型機(jī)和臥式注射成型機(jī)。立式注射裝置為垂直布置,機(jī)占地面積小,已于較大的模具安裝,由于沒腔實(shí)現(xiàn)流道平衡。臥式注射注射成型機(jī)的合模裝置和注射裝置水位于注射裝置的左側(cè),臥式注射裝置適合于制品的取出,容易安熱及噴嘴容易維護(hù)。生產(chǎn)效率高,機(jī)器高度低,易于操作和維護(hù)圖 2-2 模具結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-2 The diagram of mold structure
圖 2-5 形狀優(yōu)化結(jié)果圖Fig. 2-5 The results of shape optimization定底板靜力學(xué)分析與優(yōu)化后得到總形變量表 2-1 所示。由表中數(shù)據(jù)可知,通過拓提高。表 1 優(yōu)化結(jié)果分析對(duì)比able 2-1 Optimization results analysis and compari大形變/m 最大等效應(yīng)力/Pa 等效應(yīng)變 m.0525e-7 4.7581e6 2.3925e-.3117e-7 4.926e6 2.3698e-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]注射成型制備0.94NBT-0.06BT無鉛壓電陶瓷研究[J]. 張昌松,陳勃新,石玉潔,趙珂迪. 壓電與聲光. 2019(01)
[2]陶瓷的注射成型技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 胡鵬程. 中國陶瓷工業(yè). 2018(05)
[3]淺析機(jī)械設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)思路[J]. 張鴻萍. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2018(04)
[4]陶瓷粉末注射成型工藝及研究進(jìn)展[J]. 周剛,奉龍彪,周志勇,肖珩,黎小輝. 材料研究與應(yīng)用. 2018(02)
[5]產(chǎn)品模塊化是中國成為制造強(qiáng)國的必由之路——解讀《機(jī)電產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法和案例》[J]. 顧新建,楊青海. 中國機(jī)械工程. 2018(09)
[6]模塊化在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用[J]. 郭偉寧,張震. 自動(dòng)化應(yīng)用. 2018(03)
[7]水溶性脫脂粉末注射成型制備PLZT壓電陶瓷及其壓電性能[J]. 劉春林,秦帥,吳盾,方必軍,曹崢,成駿峰. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]面向模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品多層次創(chuàng)新設(shè)計(jì)策略研究[J]. 宋興格,萬浩,妥世花,劉超,甘吳波. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(03)
[9]織構(gòu)化無鉛壓電陶瓷體系及制備工藝研究進(jìn)展[J]. 張昌松,石玉潔. 中國陶瓷. 2018(03)
[10]注射法制備1-3連通壓電復(fù)合材料及性能研究[J]. 張建芹,王清海,劉愛云,陶煒,魏化震,李承榮. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2017(02)
博士論文
[1]鈮酸鹽無鉛壓電陶瓷燒結(jié)特性及壓電性能研究[D]. 龐旭明.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]無鉛壓電陶瓷性能和溫度穩(wěn)定性的研究[D]. 杜鵑.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]陶瓷注射成型平臺(tái)的搭建及0.94NBT-0.06BT壓電陶瓷體系的注射制備研究[D]. 石玉潔.陜西科技大學(xué) 2018
[2]精密陶瓷結(jié)構(gòu)件注射成型制備工藝研究[D]. 嚴(yán)興偉.燕山大學(xué) 2017
[3]力—電場作用下鐵電材料微觀結(jié)構(gòu)演變的相場模擬研究[D]. 孫芮.蘭州大學(xué) 2016
[4]鈦酸鉍鈣陶瓷的織構(gòu)化與其稀土摻雜改性研究[D]. 金國璽.上海師范大學(xué) 2012
[5]精密注射成型工藝優(yōu)化CAE及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 嚴(yán)志云.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3004768
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模具結(jié)構(gòu)圖
裝置設(shè)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型機(jī)主要有立式注射成型機(jī)和臥式注射成型機(jī)。立式注射裝置為垂直布置,機(jī)占地面積小,已于較大的模具安裝,由于沒腔實(shí)現(xiàn)流道平衡。臥式注射注射成型機(jī)的合模裝置和注射裝置水位于注射裝置的左側(cè),臥式注射裝置適合于制品的取出,容易安熱及噴嘴容易維護(hù)。生產(chǎn)效率高,機(jī)器高度低,易于操作和維護(hù)圖 2-2 模具結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-2 The diagram of mold structure
圖 2-5 形狀優(yōu)化結(jié)果圖Fig. 2-5 The results of shape optimization定底板靜力學(xué)分析與優(yōu)化后得到總形變量表 2-1 所示。由表中數(shù)據(jù)可知,通過拓提高。表 1 優(yōu)化結(jié)果分析對(duì)比able 2-1 Optimization results analysis and compari大形變/m 最大等效應(yīng)力/Pa 等效應(yīng)變 m.0525e-7 4.7581e6 2.3925e-.3117e-7 4.926e6 2.3698e-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]注射成型制備0.94NBT-0.06BT無鉛壓電陶瓷研究[J]. 張昌松,陳勃新,石玉潔,趙珂迪. 壓電與聲光. 2019(01)
[2]陶瓷的注射成型技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 胡鵬程. 中國陶瓷工業(yè). 2018(05)
[3]淺析機(jī)械設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)思路[J]. 張鴻萍. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2018(04)
[4]陶瓷粉末注射成型工藝及研究進(jìn)展[J]. 周剛,奉龍彪,周志勇,肖珩,黎小輝. 材料研究與應(yīng)用. 2018(02)
[5]產(chǎn)品模塊化是中國成為制造強(qiáng)國的必由之路——解讀《機(jī)電產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法和案例》[J]. 顧新建,楊青海. 中國機(jī)械工程. 2018(09)
[6]模塊化在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用[J]. 郭偉寧,張震. 自動(dòng)化應(yīng)用. 2018(03)
[7]水溶性脫脂粉末注射成型制備PLZT壓電陶瓷及其壓電性能[J]. 劉春林,秦帥,吳盾,方必軍,曹崢,成駿峰. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]面向模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品多層次創(chuàng)新設(shè)計(jì)策略研究[J]. 宋興格,萬浩,妥世花,劉超,甘吳波. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(03)
[9]織構(gòu)化無鉛壓電陶瓷體系及制備工藝研究進(jìn)展[J]. 張昌松,石玉潔. 中國陶瓷. 2018(03)
[10]注射法制備1-3連通壓電復(fù)合材料及性能研究[J]. 張建芹,王清海,劉愛云,陶煒,魏化震,李承榮. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2017(02)
博士論文
[1]鈮酸鹽無鉛壓電陶瓷燒結(jié)特性及壓電性能研究[D]. 龐旭明.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]無鉛壓電陶瓷性能和溫度穩(wěn)定性的研究[D]. 杜鵑.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]陶瓷注射成型平臺(tái)的搭建及0.94NBT-0.06BT壓電陶瓷體系的注射制備研究[D]. 石玉潔.陜西科技大學(xué) 2018
[2]精密陶瓷結(jié)構(gòu)件注射成型制備工藝研究[D]. 嚴(yán)興偉.燕山大學(xué) 2017
[3]力—電場作用下鐵電材料微觀結(jié)構(gòu)演變的相場模擬研究[D]. 孫芮.蘭州大學(xué) 2016
[4]鈦酸鉍鈣陶瓷的織構(gòu)化與其稀土摻雜改性研究[D]. 金國璽.上海師范大學(xué) 2012
[5]精密注射成型工藝優(yōu)化CAE及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 嚴(yán)志云.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3004768
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