压电陶瓷及其致动器的设计和制备

摘要在材料科学领域，铅基陶瓷(PZT)具备优秀的压电性能，介电性能和应变性能因而受到重视。通过固相反应合成法对PMN-PZT进行镧掺杂的陶瓷可以用于致动器的制备。本实验制备出的陶瓷样品不仅在高电场下展现很好的应变性能，而且还具备很好的压电性能，压电常数d33达到863pC/N，这样的性能可以满足双晶片压电致动器的制备要求。87850

本实验先制备出镧掺杂的PMN-PZT大陶瓷块，然后对陶瓷块进行切割处理，最后用切割后的陶瓷片及碳纤维层作为中间层组装成双晶片致动器。经过测试，该双晶片致动器可以实现摆动，自由端的双向摆动距离大概为2毫米。

毕业论文关键词 PMN-PZT压电陶瓷掺杂双晶片致动器

毕业设计说明书外文摘要

Title The design and fabrication of piezoelectric ceramics and its actuator

Abstract In the field of material science, Lead based (PZT) ceramics have attained so much importance because of their excellent piezoelectric, dielectric and strain properties。 Lanthanum (La) doped PMN-PZT is the ceramic system synthesized by solid stated reaction method and has shown high potential to be used for actuator。 Ceramic samples have not only shown the good resilience under high electric field but also possess the excellent piezoelectric behavior (d33) up 863pC/N, which fulfill the requirements of bimorph actuators’ applications。

Herein, a ceramic block of (La) doped PMN-PZT composition was fabricated, and then it was cut into the shapes of ceramic sheets。 Later, bimorph actuator was assembled by two ceramic sheets and carbon fiber as an intermediate layer。 After testing, the bimorph actuator can freely swing and the distance of two-way swing is about 2 mm。

Keywords PMN-PZT piezoelectric ceramic doping bimorph actuator

1 绪论 1

1。1 引言 1

1。2 压电材料 1

1。3 致动器用的压电陶瓷 3

1。4 双晶片致动器 3

1。5 课题的意义及主要内容 5

2 陶瓷的制备及表征方法 6

2。1 实验流程 6

2。2 样品制备 6

2。3 样品的性能表征 12

3 实验数据及结果分析 15

3。1 压电陶瓷实验结果 15

3。2 双晶片致动器实验结果 21

结论 25

致谢 26

参考文献27

图1。1 压电效应的机理示意图 2

图1。2 双晶片致动器的结构示意图 4

图2。1 实验大致流程图 6源-于,优Y尔E论W文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752018`766

图2。2 FA1004电子天平 7

图2。3 QM-SAP2行星式球磨机 8

图2。4 真空干燥箱 8

图2。5 粉末压制成型成品图 9

图2。6 CIP-50M微型等静压机 10

图2。7 KSL-1500X-S箱式炉 10

图2。8 JS-1600小型离子溅射仪 11

图2。9 DW-P103-40ACE9高压直流电源 11

图3。1 样品XRD曲线 15

图3。2 不同条件下压电常数d33测试图 16

图3。3 样品介电常数及损耗测试 18

图3。4 样品阻抗测试 18

图3。5 单边应变曲线 19 压电陶瓷及其致动器的设计和制备:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_147871.html