復(fù)相壓電能量收集陶瓷的構(gòu)建及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 19:24
近年來,隨著軍用與民用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,壓電能量收集技術(shù)作為一種新型的自供電模式,成為當(dāng)下新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。構(gòu)建具有優(yōu)異能量轉(zhuǎn)換特性的壓電材料對(duì)提升壓電能量收集器的實(shí)際應(yīng)用能力具有重要意義。能量收集器具有高輸出能量密度的關(guān)鍵是壓電材料具有高的換能系數(shù)。本工作,將0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr1/2Ti1/2)O3(PZN-PZT)體系作為基體相,分別采用單一的復(fù)相材料設(shè)計(jì)策略和具有雙重功能的靶向摻雜設(shè)計(jì)理念來構(gòu)建PZN-PZT基復(fù)相陶瓷材料。通過調(diào)整復(fù)相材料的介電和壓電性能,以提升復(fù)相材料的換能系數(shù),從而增強(qiáng)復(fù)相材料的能量收集性能;采用懸臂梁型能量收集器評(píng)估復(fù)相材料的發(fā)電性能;對(duì)復(fù)相材料的電學(xué)性能、微結(jié)構(gòu)以及能量收集特性之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析。首先,為解決傳統(tǒng)固溶體改性方法導(dǎo)致材料的壓電電荷常數(shù)和介電常數(shù)協(xié)同變化的問題,將Al2O3作為初始第二相引入到PZN-PZT基體中構(gòu)建...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
壓電單晶片結(jié)構(gòu)能量收集器示意圖
圖 1-3 壓電雙晶片結(jié)構(gòu)能量收集器示意圖[2]ematic diagram of energy harvester with piezoelectric bim收集器件研究現(xiàn)狀低功耗無線傳感器供電問題持續(xù)走熱,壓電能此,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作者采用各式各樣的機(jī)性能以及提升其實(shí)際應(yīng)用能力。
圖 1-3 壓電雙晶片結(jié)構(gòu)能量收集器示意圖[2]e schematic diagram of energy harvester with piezoelectric bimorp量收集器件研究現(xiàn)狀由于低功耗無線傳感器供電問題持續(xù)走熱,壓電能量。因此,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作者采用各式各樣的機(jī)械電性能以及提升其實(shí)際應(yīng)用能力。美國(guó)奧本大學(xué) Shen 等人設(shè)計(jì)并制造了具有微機(jī)械 Si 臂型能量收集器,如圖 1-4 所示,以期滿足微機(jī)電 Mz)進(jìn)行振動(dòng)能量采集[7]。該能量收集器整體有效體積約 7.5 m/s2,共振頻率為 183.8 Hz 且外接負(fù)載為 16 kΩ ,輸出能量密度為 416 mW/cm3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能量收集用壓電陶瓷材料研究進(jìn)展[J]. 鄭木鵬,侯育冬,朱滿康,嚴(yán)輝. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(03)
本文編號(hào):3520775
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
壓電單晶片結(jié)構(gòu)能量收集器示意圖
圖 1-3 壓電雙晶片結(jié)構(gòu)能量收集器示意圖[2]ematic diagram of energy harvester with piezoelectric bim收集器件研究現(xiàn)狀低功耗無線傳感器供電問題持續(xù)走熱,壓電能此,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作者采用各式各樣的機(jī)性能以及提升其實(shí)際應(yīng)用能力。
圖 1-3 壓電雙晶片結(jié)構(gòu)能量收集器示意圖[2]e schematic diagram of energy harvester with piezoelectric bimorp量收集器件研究現(xiàn)狀由于低功耗無線傳感器供電問題持續(xù)走熱,壓電能量。因此,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作者采用各式各樣的機(jī)械電性能以及提升其實(shí)際應(yīng)用能力。美國(guó)奧本大學(xué) Shen 等人設(shè)計(jì)并制造了具有微機(jī)械 Si 臂型能量收集器,如圖 1-4 所示,以期滿足微機(jī)電 Mz)進(jìn)行振動(dòng)能量采集[7]。該能量收集器整體有效體積約 7.5 m/s2,共振頻率為 183.8 Hz 且外接負(fù)載為 16 kΩ ,輸出能量密度為 416 mW/cm3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能量收集用壓電陶瓷材料研究進(jìn)展[J]. 鄭木鵬,侯育冬,朱滿康,嚴(yán)輝. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(03)
本文編號(hào):3520775
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