【摘 要】
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该论文工作的研究目标是以PZN-PZT(铌锌锆钛酸铅压电陶瓷)为原料制备RAINBOW压电驱动器,并研究其性能,研究工作围绕此目标展开.首先,采用常规非热压烧结工艺,制备了镧掺杂的
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该论文工作的研究目标是以PZN-PZT(铌锌锆钛酸铅压电陶瓷)为原料制备RAINBOW压电驱动器,并研究其性能,研究工作围绕此目标展开.首先,采用常规非热压烧结工艺,制备了镧掺杂的铌锌锆钛酸铅压电陶瓷,得到了致密的烧结体,XRD结果表明,烧结体为纯钙钛矿相结构,处于相界的LZN337配方的压电性能为最佳;其次,对上述陶瓷材料在高温下被石墨还原的工艺过程进行了研究,根据还原样品的表观和性能变化摸索工艺参数,确定了最佳还原条件;然后,在前两部分工作的基础上,采用石墨单面还原工艺制备拱形结构,表面涂覆环氧银电极极化,制备得到RAINBOW器件;最后,对得到的RAINBOW器件进行各项性能研究,研究结果表明,RAINBOW器件具有良好的位移性能,是一种独特的压电驱动器.该文研究工作的重点集中在两个方面:其一是对铌锌锆钛酸铅压电陶瓷还原过程的研究,该工作运用显微分析、XRD分析以及电导率测量等手段研究了还原样品的断口结构,认为还原反应是分阶段地进行的;其二是对RAINBOW器件内部应力分布以及该器件超大位移量起因的研究,通过对一个简化物理模型的解析计算,并结合有限元分析的结果,初步了解了RAINBOW器件内部力的分布规律,并认为该器件超大位移量的起因主要在于其特殊的拱形结构.该工作还对压电陶瓷非本征压电性及其对RAINBOW器件位移性能的影响作了简单讨论.
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