近年來,面對(duì)化石能源的日益消耗,如何將環(huán)境中無(wú)時(shí)無(wú)處不存在的機(jī)械振動(dòng)能回收為可以再利用的電能愈發(fā)受到重視,壓電能量收集技術(shù)也受到更多的關(guān)注。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)電子器件小型化、疊層化,需要制備細(xì)晶壓電陶瓷。其中,制備的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)具有高能量密度的細(xì)晶壓電陶瓷。由于鉛基鈣鈦礦型材料有較強(qiáng)的壓電性能、較高的居里溫度,成為目前使用最為廣泛的壓電能量收集材料。因此,在本研究中,針對(duì)能量收集器件對(duì)壓電陶瓷材料的性能要求,選擇高性能鉛基鈣鈦礦型壓電材料為研究對(duì)象,采用高能球磨法合成納米前驅(qū)粉體,在此基礎(chǔ)上,分別與傳統(tǒng)無(wú)壓燒結(jié)技術(shù)和放電等離子燒結(jié)技術(shù)結(jié)合,進(jìn)一步通過晶粒尺寸的調(diào)控,設(shè)計(jì)和制備具有綜合性能優(yōu)異的能量收集用細(xì)晶壓電陶瓷。深入探討陶瓷的致密化行為、晶粒尺寸與電學(xué)性能之間的關(guān)聯(lián)性,并利用懸臂梁型能量收集器評(píng)估陶瓷的發(fā)電特性。主要內(nèi)容如下:第一,為了構(gòu)建鉛基亞微米晶壓電陶瓷,本工作采用高能球磨法直接一步制備高燒結(jié)活性的PZN–PZT納米粉體。隨后,結(jié)合傳統(tǒng)無(wú)壓燒結(jié)技術(shù)制備了高密度的PZN–PZT細(xì)晶陶瓷,并通過改變燒結(jié)溫度在亞微米范圍內(nèi)調(diào)節(jié)晶粒尺寸。研究了晶粒尺寸對(duì)電學(xué)性能的影響。此外,也對(duì)懸臂梁式... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

幾種壓電能量收集裝置：(a)不對(duì)稱式，(b)陣列式，(c)復(fù)合式，(d)十字形Fig.1-1Severalpiezoelectricenergyharvestingdevices:(a)asymmetrical,(b)array-typed,(c)combine-typed,(d)cross-shaped

種壓電能量收集裝置：(a) 不對(duì)稱式，(b) 陣列式，(c) 復(fù)合式，(d) 十everal piezoelectric energy harvesting devices: (a) asymmetrical, (b) array-ty(c) combine-typed, (d) cross-shaped能量收集的應(yīng)用戴設(shè)備：通過收集人體運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)能是實(shí)現(xiàn)清潔、有吸引力的途徑，可以為智能穿戴設(shè)備提供能量。Zhao 等人厚度的夾層結(jié)構(gòu)，如圖 1-2，把多層 PVDF 膜夾在兩個(gè)板子之可以很好地與與鞋結(jié)合為一體，收集人體運(yùn)動(dòng)中的能量來驅(qū)動(dòng)傳集器有優(yōu)異的耐久性，可廣泛應(yīng)用于步態(tài)分析、健康監(jiān)控等領(lǐng)

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文：隨著汽車行業(yè)的不斷進(jìn)步，汽車上的傳感器也逐漸增多駛?cè)藛T的安全性和優(yōu)化汽車性能的作用，隨之帶來的為傳受到關(guān)注。范等人[19]對(duì)壓電式振動(dòng)能量收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以分析，并在仿真分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套壓電能量收集裝動(dòng)能量收集裝置系統(tǒng)獲得的最大開路電壓是 4.45 V，最以為車載傳感器提供能量。：利用壓電能量收集技術(shù)使低功耗無(wú)線傳感器的自供電成了一體化混合環(huán)境能量收集系統(tǒng)，如圖 1-3 所示。該收集的射頻電磁波能和振動(dòng)能，通過將射頻收集天線和壓電陶環(huán)境能量。測(cè)試表明該能量收集系統(tǒng)在 10 Hz 振動(dòng)頻率率可達(dá) 25 mW，滿足低功耗傳感器的功率需求。該裝置好的環(huán)境適應(yīng)能力，對(duì)解決傳感器可靠供電問題具有積極


本文編號(hào)：3060709