PLZT陶瓷材料光致伸缩微泵的设计与仿真研究(2)
时间:2018-08-20 14:37 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
本课题基于PLZT陶瓷光致伸缩和无电磁干扰的优点，利用PLZT陶瓷的光致伸缩特性来控制泵膜，从而达到控制改变泵腔体积完成泵水的目的。该光致微泵具有光控非接触，隔绝电磁干扰且适用于一些极端恶劣的工作环境等优点。 1.2国内外有关的研究现状 1.3本课题的研究内容 （1)对微泵的发展做一简单回顾，对利用各种智能材料的微泵的原理和优劣做一说明。 （2）在广泛参考论文的基础上，对智能材料PLZT的特性和数学模型做出具体论述，为PLZT的应用奠下基础。 （3）利用三文造型软件设计出几种利用PLZT光致形变原理的光致伸缩微泵，并进行优劣比较，对最优者进行三文建模和核心部件的仿真分析。 （4）利用有限元软件对微泵的核心部件和泵水量进行有限元仿真。 2 PLZT陶瓷光致伸缩特性的研究 2.1PLZT陶瓷的物理性能 PLZT陶瓷属于铁电材料的一种，为了更清晰的看清它和热释电材料和压电材料的关系见图2-1。  图2-1 PLZT陶瓷与压电材料、热释电材料和铁电材料的关系 由2-1图可以清楚地看到PLZT陶瓷具有压电材料、铁电材料和热释电材料所具有的一些性质：压电效应（包括正压电效应和逆压电效应）、热释电效应、电光效应、反常光生伏特效应和光致伸缩效应[2]。其中光致伸缩效应又是和PLZT陶瓷所具有的其他的效应紧密相连的。这里需要说明一般情况下的PLZT陶瓷不具有上述效应，只有当PLZT陶瓷镀上电极，并且在一定温度条件下利用强电场进行极化处理，处理后的PLZT陶瓷仍然具有较好的剩余极化强度时，PLZT材料才具有上诉物理特性。 2.2 PLZT陶瓷具有的光致伸缩机理和数学模型建立 2.2.1 PLZT陶瓷的光致伸缩机理 前已叙及，PLZT陶瓷所具有的光致伸缩机理和PLZT陶瓷所具有的其他的效应具有密切的关系。简单来说PLZT陶瓷的光致伸缩效应是压电效应、热释电效应和反常光生伏特效应相互耦合，综合作用的结果 (责任编辑：qin) |