發(fā)布時(shí)間：2021-11-24 02:19

　　壓電材料作為一類能夠?qū)崿F(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的功能材料,廣泛應(yīng)用于濾波器、驅(qū)動(dòng)器、諧振器、傳感器、蜂鳴器和超聲換能器等各種電子元器件中。壓電材料包括壓電單晶、壓電陶瓷、壓電聚合物以及壓電復(fù)合材料。其中壓電陶瓷以其優(yōu)異的性能、制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低、具有豐富的組分和性能可調(diào)性等優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際生產(chǎn)和生活中占有重要地位。壓電陶瓷通常為存在自發(fā)極化的鐵電陶瓷,其壓電性起源于非中心對(duì)稱的晶體結(jié)構(gòu),具有對(duì)稱中心的材料不具有本征壓電性。PZT壓電陶瓷作為應(yīng)用最為廣泛的壓電材料,需要大量的氧化鉛原料,在材料制備與廢棄處理過(guò)程中對(duì)人類健康和環(huán)境造成一定的危害。另外,隨著航空航天、汽車、冶金與石油化工等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,對(duì)材料壓電性能提出更高的要求,為了滿足各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求,研究者們對(duì)環(huán)境友好型無(wú)鉛壓電陶瓷做改性研究的同時(shí),不斷開發(fā)研究新型的壓電材料。作者所在課題組在近期研究工作中原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)了一類特殊的新型的含軟鉍礦結(jié)構(gòu)極性陶瓷材料。這類利用傳統(tǒng)陶瓷制備工藝制得的陶瓷材料外觀上與普通鐵電壓電陶瓷無(wú)明顯差異,但是樣品燒結(jié)完成即表現(xiàn)出較強(qiáng)的壓電性,不需要施加外電場(chǎng)進(jìn)行極化。樣品壓電性在遠(yuǎn)高于鐵電相居里溫度... 

【文章來(lái)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

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２電介質(zhì)晶體的分類及其相互關(guān)系［３］??

圖１．８復(fù)合壓電材料計(jì)算模型示意圖［５４１??性玻璃陶瓷??璃陶瓷，又稱微晶玻璃，是通過(guò)玻璃受控結(jié)晶而形成的一類多晶材性能既取決于組成相的固有屬性，又受到形成的微觀組織影響１５＇大量微小晶體和少量殘留玻璃相所組成的無(wú)孔復(fù)合體，集中了玻璃其內(nèi)部結(jié)晶構(gòu)造比許多極性陶瓷材料中的晶體要細(xì)得多，且更加均有氣孔，具有良好的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性能，廣泛應(yīng)用于機(jī)械工航空航天、生物醫(yī)學(xué)等等各個(gè)領(lǐng)域。??

部均勻分布，性能相同，且材料中的晶界和兩相間的界面以及內(nèi)部可能存在的氣孔??等都忽略不計(jì)。壓電復(fù)合材料的性能參數(shù)可以通過(guò)并聯(lián)（ｐａｒａｌｌｅｌ）模型、串聯(lián)（ｓｅｒｉｅｓ）??模型以及立方（ｃｕｂｅ）模型三種計(jì)算模型進(jìn)行大概評(píng)估，三種模型示意圖如圖１．８所??示［５３］，介電常數(shù)與壓電常數(shù)的計(jì)算歸結(jié)如下風(fēng)５４’＇??￡?＝?＋?Ｖ２￡２?（１－５）??ｉ?＝?＾?＋?＾．?（１－６）??￡?￡２??￡?＝（一知一（以／３）?ｄ－７）??公式（１－５）、（１＊６）、（１－７）分別為并聯(lián)、串聯(lián)以及立方三種模型下相對(duì)介電常數(shù)ｅ??的計(jì)算公式，其中，Ｓ、￡：１、幻分別代表復(fù)合材料、相１、相２的介電常數(shù)，Ｖｉ、Ｗ??分別是組成復(fù)合材料的兩相各占的體積分?jǐn)?shù)。??ｄ?一?Ｖｌｄ３３（ｌ）＾３３（２）＋＾２＾３３（２）５３３（１）?ｑ?ｇｖ??幻?ｕｌＳ３３（２）＋ｕ２ｓ３３（ｌ）??Ｊ?＿＿?Ｖｌｄ３３｛ｌ）￡２＾２＾３３（２）￡ｌ?／１?ａ＼??心－一—?ｄ－９）??ｄ３３＝?７???（ｌ－ｌ〇）??公式（１－８）、（１－９）、（１－１０）分別為并聯(lián)、串聯(lián)以及立方三種模型下壓電常數(shù)辦的??計(jì)算公式，其中為３、兩３（Ｕ、為３？分別表示復(fù)合材料，相１，相２的壓電常數(shù)，力３山、??■％？分別是相１

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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