曹洋
,
朱孔军
,
裘进浩
,
庞旭明
,
顾洪汇
,
郑红娟
,
季宏丽
材料导报
铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜具有居里温度高、机电耦合系数高、介电常数低等优点,制备方法种类繁多.综述了铌酸钾钠薄膜的制备技术,包括溶胶一凝胶法、脉冲激光沉积法和磁控溅射法等;讨论了铌酸钾钠薄膜各种方法的制备工艺与功能性质的关系等,指出了各种制备技术的优缺点及发展现状;最后提出了目前铌酸钾钠薄膜制备及应用中存在的一些问题及今后的发展方向.
关键词:
铌酸钾钠薄膜
,
制备工艺
,
无铅压电陶瓷薄膜
朱孔军
,
苏礼奎
,
季宏丽
,
裘进浩
,
柏林
,
柳泽河道
,
梶芳浩二
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01159
通过添加异丙醇利用水热溶剂热法合成(K,Na)NbO3无铅压电陶瓷粉体.研究了矿化剂浓度、反应物浓度对产物晶相、粒径大小、形貌以及化学组成等的影响.利用X射线衍射仪、傅立叶变换红外吸收光谱以及扫描电子显微镜对所得粉体进行了表征.随后,利用合成的(K,Na)NbO3无铅压电陶瓷粉体,按照传统固相烧结工艺烧制压电陶瓷,并研究了其压电性能.实验结果表明:通过添加异内醇有机溶剂,可以在矿化剂浓度为2mol/L的条件下合成出纯钙钛矿结构的(K,Na)NbO3粉体.随着反应溶液中K离子含量的增加,产物中离子K的含量也在增加.组成为K0.22Na0.78NbO3样品的压电常数d33高达120 pC/N,与传统固相合成法获得的(K0.5,Na0.5)NbO3常压烧结得到的陶瓷性能相当.由此可预见利用水热溶剂热法合成的(K0.5,Na0.5)NbO3粉体烧结的陶瓷可获得更高的电学性能.
关键词:
(K,Na)NbO3
,
水热-溶剂热法
,
异内醇
,
压电性能
,
无铅
沈辉
,
于敏
,
季宏丽
,
戴振东
,
裘进浩
功能材料
IPMC(ion-exchange polymer metal composite)离子交换聚合物-金属复合材料)是一种人工肌肉材料,其较低的驱动电压能产生较大的位移变形,研究了IPMC这种智能材料的输出力特性.实验选取了不同电压幅值,不同频率的方波、三角波、正弦波3种波形作为电激励信号,通过力传感器实测了IPMC试样末端的输出力.结果表明,随着电压幅值的增大,其输出力也增大;随着电刺激信号频率的降低,其输出力也增大;而波形对其输出力影响不显著.
关键词:
IPMC
,
执行器
,
人工肌肉
,
输出力
温凯
,
裘进浩
,
季宏丽
,
朱孔军
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.01.013
采用切割-填充法制备了一种粗压电陶瓷纤维复合材料驱动器,该驱动器由叉指电极电路板、环氧树脂黏结层和粗压电陶瓷纤维复合材料层三部分组成.理论计算了粗压电陶瓷纤维复合材料的压电性能,并采用TF Analyzer 2000铁电分析仪和基于LabVIEW的动态应变采集系统测试了该驱动器的P-E回线和应变性能.结果表明:粗压电陶瓷纤维复合材料的理论压电常数d33和剩余极化强度Pr分别为634pC·N-1和31.4μC·cm-2.且在±1,000V正弦交变电压作用下,驱动器可以产生纵向和横向应变分别为30με和20με,即纵向和横向伸缩分别可达0.63μm和0.34μm.
关键词:
压电陶瓷驱动器
,
切割-填充法
,
压电陶瓷纤维
,
叉指电极
,
压电复合材料
李兴德
,
周春苹
,
张丽
,
裘进浩
玻璃钢/复合材料
宽频带雷达罩设计经常从气动外型通过电性能设计得到蜂窝夹层厚度为变厚度的雷达罩的内型.加工后雷达罩成型阳模往往与产品的内型相比产生偏差,从而导致电厚度的不准确.从有偏差的阳模外型出发,通过雷达罩内型面点处的法线、位置角度及相关点附近的厚度函数,形成将内型面点处的法线转换成外型面对应点处的法线的转换矩阵,通过反演循环逐步逼近外表面的数据点.随着循环的进行,转换矩阵的数值及相应点的坐标数值将逐步稳定,当相邻两次矩阵及坐标值变化满足精度时,则循环终止.利用循环终止时的外型面点的坐标、法线及变厚度蜂窝的厚度公式,便可得到夹层结构雷达罩的内外层蜂窝外型面.这样,在模具有偏差时,也能得到符合电厚度要求的雷达罩结构.
关键词:
变厚度
,
蜂窝材料
,
反演算法
,
循环
刘永刚
,
沈星
,
赵东标
,
裘进浩
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.05.005
以提高交叉指形电极压电纤维复合材料诱导应变和挟持应力为目的,采用有限元软件ANSYS分析了电极区聚合物参数、交叉指型电极结构和压电相体积分数对压电纤维复合材料诱导应变和挟持应力的影响.结果表明:增加电极区聚合物的介电常数或减小电极区聚合物的厚度,能够提高元件的诱导应变和挟持应力,元件诱导应变最大可达173με;减小分支电极的周期或者适当增大分支电极的宽度,可以有效地提高元件的作动性能;提高压电纤维体积分数,有利于提高元件的作动性能.
关键词:
压电纤维复合材料
,
有限元
,
交叉指形电极
,
聚合物
,
体积分数
刘永刚
,
沈星
,
赵东标
,
裘进浩
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.08.012
采用有限元法分析了外电压作用于交叉指形电极(IDE)压电纤维复合材料时的静电场分布,讨论了静电场对元件极化和动作性能的影响,研究了电极区聚合物的介电常数和厚度尺寸及其IDE分支电极宽度和电极中心距对压电纤维复合材料静电场的影响.结果表明:增加电极区聚合物的导电性或减小电极区聚合物的厚度,压电纤维复合材料静电场可以得到显著提高,同时,元件横向应变可以提高108倍,横向应力可以提高43倍;IDE参数对电场的均匀区域大小和电场强度大小影响比较大.
关键词:
静电场
,
有限元法
,
压电纤维复合材料
,
交叉指形电极
郭华
,
朱孔军
,
王秀峰
,
裘进浩
,
季宏丽
材料导报
简述了水热法在国内外的发展现状,重点介绍了目前水热法制备BaTiO_3、(K_(1-x)Na_x)NbO_3、Na_(0.5)Bi_(0.5)-TiO_3以及Bi_4Ti_3O_(12)等4种无铅压电陶瓷粉体的工艺过程,及其在制备4种粉体过程中对粉体尺寸、形貌的控制和独特的优势,同时简要评述了近年来微波水热法制备无铅压电陶瓷粉体的新工艺进展,指出水热法在制备无铅压电陶瓷方面具有一定的优势,可以制备出纯度和结晶性高、颗粒分布均匀、尺寸和形貌可控的高性能简单化合物无铅压电陶瓷粉体.下一步研究的重点和难点为合成组分可控的复杂化合物,为真正实现压电陶瓷和器件的无铅化革命作贡献.
关键词:
水热合成
,
无铅压电陶瓷
,
微波水热合成
罗俊
,
裘进浩
,
朱孔军
,
王会
,
季宏丽
功能材料
0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)3-0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(0.55PNN-0.45PZT)组分的弛豫型压电陶瓷因具有较高的压电性能,已被作为制备含金属芯压电陶瓷纤维的材料等使用.为了进一步提高压电陶瓷纤维的电学性能,采用传统固相烧结法制备了0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷,研究了烧结温度对材料结构、表面形貌和电学性能的影响.结果表明,在烧结温度为1200℃时,材料的各方面性能较佳:密度为8.12g/cm3,d33=850pC/N,kp=0.62,εr=7317,tanδ=0.033,Qm=41.66.
关键词:
PNN-PZT
,
压电陶瓷
,
烧结
,
钙钛矿
,
铁电性能
