PZT

摘要： Piezoelectric(PZ)energy has been paid attention to as conventional renewable energy sources including solar,wind,and geothermal power.To address the dilemma of climatic conditions affecting the energy harvesting using Lead Zirconate Titanate(PZT)in pavement,wafer-boxes were used with embedded PZT sensors,since wafer-boxes have the ability to be embedded in the pavement where sensors are protected from any kind of physical damage.This research project was designed to identify which shaped wafer-box produced the most electric voltage and power.Various forms of wafer-box were developed to identify if there was any potential difference in voltage generation due to the structural shapes of the box.Seven different shapes of prototype wafer-boxes were designed utilizing both a 3D printer and 3D Computer Aided Design(CAD).These wafer-boxes were coupled with embedded PZT sensors which were tested in asphalt pavement analyzer(APA)machine under certain load to produce electric voltage.Collected voltage data from the APA wheel load test(WLT)were analyzed using various statistical methods.The statistical analyses results indicated that out of the seven different shaped wafer-boxes,the right-angled triangular shaped box produced the highest average voltage values where’s square shaped wafer-box produced the lowest amount of voltage.Structural properties of a wafer-box in terms of section modulus,area moment of inertia,extreme points,and radius of gyration were also analyzed,and a regression analysis was conducted to identify the reasons of different amounts of voltage produced.These voltage values could be used to calculate the power using power formulas showing relationship between power and voltage values.The outcome helped to identify which shape is most effective to power generation under certain circumstances.The regression analysis results indicated that out of four properties the section modulus is the most influential structural property affecting voltage production.

摘要： The theoretical possibility of the temperature-activation process of the temperature dependence of the dielectric constant of sam-ples of ferroelectric ceramics lead zirconate titanate(PZT)at temperatures below the Curie point is considered.The model takes into account the 180°motion of the domain wall,which is located in the potential well.The values of activation energies(~0.01,0.1,1 eV)were obtained from the experimental dependences of the logarithm of the dielectric constant on the reciprocal tempera-ture.This is associated with three processes:initial vibrations of domain walls;separation of domain walls(DWs)from oxygen vacancies;the motion of DWs as a result of the motion of oxygen vacancies.

摘要： Pb(Zr_(1-x)Ti_(x))O_(3)(PZT)由于具有优异的综合性能而成为应用最广泛的压电陶瓷。之前研究工作证明了与直流极化(DCP)和交流极化(ACP)相比,采用交流极化和直流极化相结合的方法能进一步提高弛豫铁电单晶材料的压电性能。本工作报道了直流极化、交流极化和交流极化+直流极化后PZT-4压电陶瓷的介电性能和压电性能,探究了直流极化、交流极化和交流极化+直流极化的最佳极化条件。在最佳交流极化+直流极化条件下,PZT-4压电陶瓷的压电常数(d_(33))为350 pC/N,相比直流极化(305 pC/N)、交流极化(320 pC/N)分别提高了15%和9%。交流极化后的PZT-4陶瓷样品的应变值(0.08%)高于进行直流极化样品的(应变值0.05%),表明交流极化可以有效提高PZT-4陶瓷的应变值,但是交流极化后应变曲线的滞后增大不利于器件应用,交流极化对硬性压电陶瓷的影响还需要进一步探讨。

摘要： Pb_(0.96)Sr_(0.04)(Zr,Ti)_(0.7)(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_(0.3)O_(3)(PZN-PZT)piezoceramics with various Zr/Ti ratios and Li_(2)CO_(3)sintering aid were sintered at 900°C by the solid-state reaction route.The samples with different Zr/Ti ratios were compared according to microstructure,phase structure,piezoelectricity,ferroelectricity,and dielectric relaxation.The Zr/Ti ratio in the PZN-PZT ceramics greatly affects the electrical properties.The Zr/Ti ratio affects the proportion between the rhombohedral and tetragonal phases and also affects the grain size.The PZN-PZT ceramics with the Zr/Ti ratio of 53:47 have the largest grain size and have optimized piezoelectric prop-erties(k_(p)=0.58,d_(33)=540 pC/N,and T_(C)=250°C).The larger the grain size,the lesser the grain boundary,the easier the domain wall motion,and the better the piezoelectric properties.The PZT ceramic with Zr/Ti ratio of 53:47 locates the morphotropic phase boundary(MPB)region which is one of the key factors for the high piezoelectric properties of the PZT.

摘要： 压电阻抗技术在结构健康监测中的研究越来越广泛,但基于压电阻抗技术的理论模型研究还不是很成熟,一种合理的压电阻抗理论模型对压电技术的应用发展就显得至关重要了.本文在现有的压电理论模型的研究进展上,系统的阐述了几种压电片与被测结构进行耦合压电阻抗理论模型,包括一维压电阻抗模型、二维压电阻抗模型、以及三维压电阻抗模型,分析和总结了相应模型的研究成果,对其建立的模型存在的不足进行了归纳,并对未来基于压电阻抗理论模型的研究方向进行了展望和总结.

摘要： 锆钛酸铅压电陶瓷(PZT, Lead Zirconate Titanate Piezoelectric Ceramics)在极化后具有良好的压电性能,由PZT压电陶瓷和缠绕在PZT上的光纤组成的相位调制器可以通过逆压电效应实现相位调制。相较于常用的铌酸锂(LiNbO3)相位调制器,PZT具有成本低、接入系统损耗小等优点,本文对PZT相位调制器的调制原理进行了理论分析,推导得到了PZT驱动电压和相位改变量、调制深度之间的关系,并基于开环光纤电流传感器(FOCS)搭建了试验样机,试验验证了PZT相位调制器良好的调制性能和温度稳定性,对PZT的灵敏度提升、优化设计和应用提供了理论指导。

摘要： 通过学习压电能量的基础理论,分析建立压电能力收集装置的数学模型,了解现有的压电能量收集装置的频率方法,特别是实现响应的二自由度压电振子的设计方法.分析压电能量收集装置的基本特征,提出基于PZT的压电能量收集装置的建模方法,通过ANSYS有限元分析软件压电模块对等效电路进行模拟,并预测优化结构所能获取的最大能量.证实该分析和优化是合理的,并发现压电振子自由端粘贴质量块是提高发电量最有效的途径之一.

摘要： 采用水热合成法制备Pb1-xSmxZr0.52Ti0.48O3(PSxZT,x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.04、0.05)粉体,并在1200,1240,1280及1320°C烧结得到不同微观结构的PSx ZT陶瓷,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对PSx ZT陶瓷的物相组成及微观结构进行表征.通过测试PSx ZT陶瓷的致密度、压电常数(d33)、相对介电常数(εr)及介质损耗(tanδ),研究Sm3+掺杂及烧结温度对PSx ZT陶瓷物相组成、微观结构、压电及介电性能的影响.结果表明:通过水热合成法可以制备出四方相钙钛矿结构的PSx ZT粉体;当烧结温度为1280°C,x=0.02时,PSx ZT陶瓷具有最优综合电学性能:d33=232 pC/N,εr=735,tanδ=0.18.

摘要： 采用溶胶凝胶-静电纺丝法制备PZT纳米纤维,通过XRD、SEM对不同PVP含量前驱液制备的PZT纳米纤维的物相结构及微观形貌进行表征,将PZT纳米纤维制备成压电陶瓷并测试其压电常数d33.结果 表明,通过PVP含量调节PZT纳米纤维的长径比a/c可以有效地调控其烧结活性及压电性能.溶胶凝胶-静电纺丝制备PZT纳米纤维,是实现较低温度下制备较高压电性能PZT压电陶瓷的有效途径.

摘要： 锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷是一类应用非常广泛的功能材料,可应用于水声换能器、压电马达、医疗超声换能器以及声表面波滤波器等.通过改性提高PZT基压电陶瓷的压电性能一直是该领域的研究热点.本工作采用传统固相反应法制备了准同型相界(Morphotropic Phase Boundary,MPB)组分的Sm-0.25PMN-0.75PZT压电陶瓷,并对其微观结构以及宏观性能进行了系统研究.研究结果表明:引入Sm3+可以增强压电陶瓷的局域结构异质性,提升介电响应从而提高压电性能.当Sm3+引入过多时,铁电极化的长程连续性被大面积打断,压电性能下降.本实验中得到的最优组分压电陶瓷性能为:高压电系数d33～824 pC/N,高压电电压常数g33～27.1×10-3 m2/C和相对较高居里温度TC～178°C,电致应变在室温至150°C范围内低于5％,有较好的温度稳定性,是极具应用前景的高性能压电材料.

摘要： 氧空位的相对移动及在电极/铁电薄膜界面的捕获是引起铁电薄膜器件产生疲劳的一个重要原因。本文在明确相关疲劳机理的基础上,采用sol-gel和磁控溅射的方法在Si衬底上成功制备了PbZrTiO/BaPbO/Pt异质结构。与在传统的Pt底电极上的PZT铁电薄膜器件相比。在BaPbO/Pt电极上制备的PZT薄膜器件具有更为优良的铁电性能。剩余极化强度为26μC/cm,矫顽电场为86KV/cm。在经过10次极化反转后,极化强度值基本保持不变,显示了优良的抗疲劳特性。

摘要： 氧空位的相对移动及在电极/铁电薄膜界面的捕获是引起铁电薄膜器件产生疲劳的一个重要原因。本文在明确相关疲劳机理的基础上,采用sol-gel和磁控溅射的方法在Si衬底上成功制备了PbZrTiO/BaPbO/Pt异质结构。与在传统的Pt底电极上的PZT铁电薄膜器件相比。在BaPbO/Pt电极上制备的PZT薄膜器件具有更为优良的铁电性能。剩余极化强度为26μC/cm,矫顽电场为86KV/cm。在经过10次极化反转后,极化强度值基本保持不变,显示了优良的抗疲劳特性。

摘要： 氧空位的相对移动及在电极/铁电薄膜界面的捕获是引起铁电薄膜器件产生疲劳的一个重要原因。本文在明确相关疲劳机理的基础上,采用sol-gel和磁控溅射的方法在Si衬底上成功制备了PbZrTiO/BaPbO/Pt异质结构。与在传统的Pt底电极上的PZT铁电薄膜器件相比。在BaPbO/Pt电极上制备的PZT薄膜器件具有更为优良的铁电性能。剩余极化强度为26μC/cm,矫顽电场为86KV/cm。在经过10次极化反转后,极化强度值基本保持不变,显示了优良的抗疲劳特性。

摘要： 氧空位的相对移动及在电极/铁电薄膜界面的捕获是引起铁电薄膜器件产生疲劳的一个重要原因。本文在明确相关疲劳机理的基础上,采用sol-gel和磁控溅射的方法在Si衬底上成功制备了PbZrTiO/BaPbO/Pt异质结构。与在传统的Pt底电极上的PZT铁电薄膜器件相比。在BaPbO/Pt电极上制备的PZT薄膜器件具有更为优良的铁电性能。剩余极化强度为26μC/cm,矫顽电场为86KV/cm。在经过10次极化反转后,极化强度值基本保持不变,显示了优良的抗疲劳特性。

摘要： 氧空位的相对移动及在电极/铁电薄膜界面的捕获是引起铁电薄膜器件产生疲劳的一个重要原因。本文在明确相关疲劳机理的基础上,采用sol-gel和磁控溅射的方法在Si衬底上成功制备了PbZrTiO/BaPbO/Pt异质结构。与在传统的Pt底电极上的PZT铁电薄膜器件相比。在BaPbO/Pt电极上制备的PZT薄膜器件具有更为优良的铁电性能。剩余极化强度为26μC/cm,矫顽电场为86KV/cm。在经过10次极化反转后,极化强度值基本保持不变,显示了优良的抗疲劳特性。

摘要： 氧空位的相对移动及在电极/铁电薄膜界面的捕获是引起铁电薄膜器件产生疲劳的一个重要原因。本文在明确相关疲劳机理的基础上,采用sol-gel和磁控溅射的方法在Si衬底上成功制备了PbZrTiO/BaPbO/Pt异质结构。与在传统的Pt底电极上的PZT铁电薄膜器件相比。在BaPbO/Pt电极上制备的PZT薄膜器件具有更为优良的铁电性能。剩余极化强度为26μC/cm,矫顽电场为86KV/cm。在经过10次极化反转后,极化强度值基本保持不变,显示了优良的抗疲劳特性。

摘要： 本文通过测量压电悬臂梁的等效电容来检测悬臂梁的振动信息,以应用于基于扫描探针技术的高密度信息存储中进行数据读取.在压电悬臂梁的PZT压电层上施加交流电场使其工作在共振状态,并使其自由端与存储介质进行周期性的接触.当悬臂梁的自由端扫描到数据点时,其自由端的振幅和所受到的外力将发生变化,进而引起PZT压电层的介电常数发生变化.因此,通过检测悬臂梁上压电层的等效电容变化,便可以得到悬臂梁的振幅改变量,从而实现了对存储介质上数据的读取.实验结果表明,该可以实现1nm的位移检测分辨率.

摘要： 本文通过测量压电悬臂梁的等效电容来检测悬臂梁的振动信息,以应用于基于扫描探针技术的高密度信息存储中进行数据读取.在压电悬臂梁的PZT压电层上施加交流电场使其工作在共振状态,并使其自由端与存储介质进行周期性的接触.当悬臂梁的自由端扫描到数据点时,其自由端的振幅和所受到的外力将发生变化,进而引起PZT压电层的介电常数发生变化.因此,通过检测悬臂梁上压电层的等效电容变化,便可以得到悬臂梁的振幅改变量,从而实现了对存储介质上数据的读取.实验结果表明,该可以实现1nm的位移检测分辨率.

摘要： 本文通过测量压电悬臂梁的等效电容来检测悬臂梁的振动信息,以应用于基于扫描探针技术的高密度信息存储中进行数据读取.在压电悬臂梁的PZT压电层上施加交流电场使其工作在共振状态,并使其自由端与存储介质进行周期性的接触.当悬臂梁的自由端扫描到数据点时,其自由端的振幅和所受到的外力将发生变化,进而引起PZT压电层的介电常数发生变化.因此,通过检测悬臂梁上压电层的等效电容变化,便可以得到悬臂梁的振幅改变量,从而实现了对存储介质上数据的读取.实验结果表明,该可以实现1nm的位移检测分辨率.

摘要： 本文通过测量压电悬臂梁的等效电容来检测悬臂梁的振动信息,以应用于基于扫描探针技术的高密度信息存储中进行数据读取.在压电悬臂梁的PZT压电层上施加交流电场使其工作在共振状态,并使其自由端与存储介质进行周期性的接触.当悬臂梁的自由端扫描到数据点时,其自由端的振幅和所受到的外力将发生变化,进而引起PZT压电层的介电常数发生变化.因此,通过检测悬臂梁上压电层的等效电容变化,便可以得到悬臂梁的振幅改变量,从而实现了对存储介质上数据的读取.实验结果表明,该可以实现1nm的位移检测分辨率.

摘要： 一种多层压电微致动器组件具有至少一个极化且有源的压电层以及一个极化但无源的压电层。该极化但无源层用作抵抗第一压电层的扩展或收缩的约束层，从而减少或消除了安装在环境中的组件的弯曲，从而增大了该组件的有效冲程长度。仅使单一层极化会在该装置中感生应力；因此，即使仅一层将在使用中是有源的也使两个压电层极化减小了该装置中的应力并且因此增大了可靠性。

摘要： 本发明公开一种(100)择优取向的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜的制备方法，属于压电薄膜材料制备领域。步骤包括：1)种子层制备。将钛酸四丁酯加入乙酰丙酮溶液，待混合液澄清后加入硝酸锆和乙酸铅，然后加入溶剂乙二醇甲醚，最后再加入甲酰胺作为稳定剂，制备种子层前驱体溶液，将种子层前驱体溶液沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上，经热处理后得到PZT种子层；2)通过射频磁控溅射在种子层上交替沉积PZT和PMN‑PZT，形成异质界面数量为奇数的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。采用本发明方法能够制得(100)择优取向且电性能优异的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。

摘要： 本发明提供一种在通过溅射形成PZT薄膜时在不使用以往的种子层的情况下抑制作为杂质相的烧绿石相的生成的技术。本发明是具有在Si基板10上经由作为铂紧贴层的TiO

摘要： 提供了一种PZT基复合压电陶瓷制备方法，包括以下步骤：(1)制备氧化石墨烯；(2)对PZT压电粉料包覆氧化石墨烯；(3)预烧；(4)细磨；(5)放电等离子烧结。提供了一种PZT基复合压电陶瓷，其包括PZT和石墨烯，该PZT基复合压电陶瓷具有从0.5×10‑6S/m至2.3×10‑5S/cm的电导率。提供了一种包括上述PZT基复合压电陶瓷的压电发电装置，以及将上述PZT基复合压电陶瓷用于压电发电的用途。

摘要： 本发明涉及机械物性优秀且可对PZT非晶态合金膜进行电镀的PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法，上述PZT非晶态合金膜的结晶性低，或者具有非晶质(Amorphous)结构，因此导电率得到提高，并具有优秀的导电性或化学稳定性，从而呈现优秀的电特性。并且，在上述电镀液内还包含根据氧化或还原的形态颜色变化明显的还原剂的情况下，上述电镀工序时所消耗的铅、锆及钛达到规定的浓度以下时，改变上述电镀液的颜色，实时通过电镀液的颜色变化，可判断是否补充电镀金属，因此不仅可以提高电镀工作的精密度和可靠性来减少电镀层的质量偏差，而且可减少上述电镀金属的浓度降低导致的电镀速度偏差，从而可提高生产效率。

摘要： 本发明涉及一种用于形成PZT系压电膜的组合物，该PZT系压电膜由掺杂Mn的复合金属氧化物所构成，所述组合物含有PZT系前体、二醇及聚乙烯吡咯烷酮，该PZT系前体包含构成所述复合金属氧化物的各金属原子，且所述组合物以如下比例含有所述PZT系前体：将所述组合物中的金属原子比表示为Pb:Mn:Zr:Ti时，Pb满足1.00～1.20、Mn满足0.002以上且小于0.05、Zr满足0.40～0.55、Ti满足0.45～0.60，且所述Zr与所述Ti的金属原子比的合计比例成为1。

摘要： 本发明提供一种PZT系铁电薄膜形成用组合物及其制造方法以及PZT系铁电薄膜的形成方法。该PZT系铁电薄膜形成用组合物的特征在于，组合物100质量%中的PZT前驱体的比例以氧化物换算计为17～35质量%，组合物100质量%中的二醇的比例为16～56质量%，聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体以单体换算计为0.01～0.25摩尔，水的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.5～3摩尔，其中，排除在上述组合物100质量%中以0.6～10质量%的比例进一步包含碳链为6以上12以下的直链一元醇的组合物。

摘要： 一种多层压电微致动器组件具有至少一个极化且有源的压电层以及一个极化但无源的压电层。该极化但无源层用作抵抗第一压电层的扩展或收缩的约束层，从而减少或消除了安装在环境中的组件的弯曲，从而增大了该组件的有效冲程长度。仅使单一层极化会在该装置中感生应力；因此，即使仅一层将在使用中是有源的也使两个压电层极化减小了该装置中的应力并且因此增大了可靠性。

摘要： 本发明公开一种(100)择优取向的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜的制备方法，属于压电薄膜材料制备领域。步骤包括：1)种子层制备。将钛酸四丁酯加入乙酰丙酮溶液，待混合液澄清后加入硝酸锆和乙酸铅，然后加入溶剂乙二醇甲醚，最后再加入甲酰胺作为稳定剂，制备种子层前驱体溶液，将种子层前驱体溶液沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上，经热处理后得到PZT种子层；2)通过射频磁控溅射在种子层上交替沉积PZT和PMN‑PZT，形成异质界面数量为奇数的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。采用本发明方法能够制得(100)择优取向且电性能优异的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。

摘要： 一种用于生产PZT材料的结晶层的方法，其包括将SrTiO3材料的单晶晶种层转移到硅材料的载体衬底，随后外延生长所述PZT材料的结晶层。