国家自然科学基金(11272138)
- 作品数：12 被引量：33H指数：4
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- 相关领域：化学工程一般工业技术自动化与计算机技术电子电信更多>>
- Ba_(0.75)Sr_(0.25)TiO_3陶瓷纵向挠曲电系数的测试被引量：2
- 2014年
- 与压电效应不同,挠曲电效应(Flexoelectricity)存在于所有的介电材料中。相比压电材料,挠曲电材料有着应用温度区间广、环保等优点。挠曲电系数是衡量材料传感与驱动性能的重要指标。挠曲电系数的测定存在着微小电量测定(pA)、微小位移的驱动及其测定(μm)等方面的困难。通过将BST(钛酸锶钡)陶瓷做成梯台形试样,开创性的使用压电微驱动器作为激励源,使用超景深显微镜测微小位移、锁定放大器测微小电信号,最终测算出BST的纵向挠曲电系数μ1 1。分析了驱动频率对这一系数的影响。
- 桑胜骆英刘军徐晨光李康王晶晶
- 关键词：挠曲电效应应变梯度
- 一种基于应变梯度监测Ⅰ型裂纹的方法被引量：2
- 2015年
- 基于线弹性断裂力学中I型裂纹的欧文解答,解析推导了在单向拉伸作用下无限大平板中I型裂纹尖端应变梯度场,建立了应变梯度与裂纹扩展之间的关联;基于挠曲电效应建立了电极化强度与应变梯度之间的力电耦合关系,提出了一种利用应变梯度传感器监测I型裂纹的方法,获知裂纹尖端坐标和裂纹扩展长度.本研究拟为应用应变梯度传感器对工程结构中裂纹扩展的实时监测提供初步的理论依据及方法.挠曲电感应技术在结构健康监测领域前景广阔.
- 鲍金秋骆英
- 关键词：应变梯度结构健康监测
- Y^(3+)掺杂高介低损耗钛酸锶钡陶瓷的研究被引量：4
- 2017年
- 为获得高介电常数低介电损耗的钛酸锶钡陶瓷,采用固相反应法制备了Y^(3+)掺杂BST_(60),BST_(65),BST_(70)陶瓷。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻抗分析仪,对陶瓷的微观结构和介电性能进行了测量。研究发现,Y^(3+)的掺入并未改变陶瓷母体结构,Y^(3+)在BST中形成了连续固溶体。最佳烧结温度处,随Ba/Sr比增大,晶粒尺寸增加;同一Ba/Sr比下,掺杂Y^(3+)能促进晶粒生长,由开始的平均1μm增大为3μm^4μm,尺寸连续分布,致密度提高。适量Y^(3+)掺杂有利于提高材料介电常数,降低介电损耗。当烧结温度为1450℃,Y^(3+)掺杂量为0.3%(摩尔分数)时,BST_(70)陶瓷相对密度为95.7%,介电常数最大为27891;此时BST_(65)介电常数为17811,损耗最小为0.00869,频率稳定性最好。
- 张娟刘军吴伟骏洪玮姜楠骆英
- 关键词：钛酸锶钡介电常数介电损耗Y2O3
- 2-2型BST基复合薄膜的制备及其介电性能研究被引量：2
- 2015年
- 以钛酸锶钡(BST)超薄片为基体材料,添加聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物,制备出具有较高柔性的2-2型陶瓷基复合薄膜。结果表明不同PVDF/NMP比值的复合薄膜的介电常数在所测频率范围内(100 Hz^10 MHz)均呈现出先下降,然后趋于平稳,最后再慢慢下降的趋势。不同PVDF/NMP比值薄膜的介质损耗在该频率段内均呈现出先下降后上升的趋势。当PVDF∶NMP为1∶8时,复合薄膜的综合性能达到最佳,在100 Hz时,薄膜介电常数为60,介质损耗为0.14。
- 任超刘军李永泉骆英张娟吴伟骏
- 关键词：PVDF介电常数介质损耗
- 石墨烯掺杂锆钛酸铅/聚偏氟乙烯压电复合材料的制备及性能研究被引量：2
- 2020年
- 以不同粒径锆钛酸铅(PZT)颗粒和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,制备了0-3型PZT/PVDF压电复合材料,当PZT颗粒平均粒径为1.22μm时,复合材料的压电应变常数(d33)最高。采用流延法制备了石墨烯(GR)添加量不同(0%~0.9%)的0-3型PZT/PVDF/GR三相压电复合材料并进行热压处理;对复合材料的微观结构、介电性能及压电性能进行测定与分析。结果表明:压电复合材料的相对介电常数和介电损耗随着GR添加量的增加而增加;GR添加量为0.6%(质量分数)时,d33达到最大值29.2pC/N,比PZT/PVDF复合材料提高了24.36%。经过热压处理后,压电复合材料的d33提高到31pC/N,添加适量GR以及热压处理可以提高PZT/PVDF/GR压电复合材料的压电性能。
- 汤健刘军黄欢琦
- 关键词：锆钛酸铅石墨烯压电性能介电性能
- 石墨烯/钛酸锶钡/聚偏氟乙烯复合薄膜介电性能研究被引量：3
- 2017年
- 首先制备了硅烷偶联剂改性后的石墨烯和钛酸锶钡粉体,然后采用溶液混合法制备了石墨烯/钛酸锶钡/聚偏氟乙烯薄膜,并且对复合薄膜的微观结构、介电性能和热稳定性进行测定和分析。结果表明:硅烷偶联剂成功接枝到石墨烯和钛酸锶钡粉体表面,石墨烯和钛酸锶钡粉体能够较好的分散在聚偏氟乙烯基体中,石墨烯的加入可以大幅度提高材料的介电性能。在石墨烯质量分数为4.06%时,复合薄膜的介电常数达到515,介电损耗为0.6。在质量分数4.14%时发生了渗流现象,介电常数达到1500,介电损耗也达到了5左右。石墨烯的加入大幅度提升了复合材料的介电性能,并且在常用温度范围内具有良好的温度稳定性。
- 洪玮彭波刘军姜楠骆英
- 关键词：聚偏氟乙烯石墨烯钛酸锶钡介电性能
- 介电材料挠曲电系数测定平台的研制被引量：3
- 2014年
- 挠曲电材料在传感、驱动方面呈现出的优良特性,使其在结构健康监测领域具有极大应用前景。挠曲电系数是衡量材料挠曲电效应的重要指标,对其测定受限于微小位移、微小电量的精确测量。本文分析了测定挠曲电系数的关键环节,提出了测定挠曲电系数的实验方案,利用锁定放大器和压电微驱动器以及超景深三维显微镜构建测试平台,精确测量微电量及微位移,进而准确测定挠曲电系数。在室温下对钛酸锶钡(Ba0.75Sr0.25TiO3)试样进行了研究,初步测量了纵向挠曲电系数以及横向挠曲电系数,验证了用该平台测定挠曲电系数的可行性,为进一步开展挠曲电材料的研究和应用提供了基础实验平台。
- 赵国旗王晶晶骆英徐晨光桑胜李康
- 关键词：挠曲电效应钛酸锶钡应变梯度测试装置
- BST层厚度对BST/PVDF层状复合材料性能的影响
- 2016年
- 以钛酸锶钡(BST)超薄片为基体材料,添加聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物制得的层状复合材料具有良好的介电性能,并具有良好的挠曲性,是一种柔性复合材料。在保持PVDF溶液比值仍1:8的情况下,逐渐增加BST厚度,复合材料对挠曲变形的抵抗能力增加,材料的介电常数呈现增加的趋势,介质损耗下降。不同厚度BST的复合材料介电常数以及介质损耗随频率均表现出相同的变化趋势。
- 管海清金开韩俊任超李永泉刘军
- 关键词：BSTPVDF介电常数介质损耗
- 掺杂Y_2O_3对钛酸锶钡陶瓷微观结构和介电性能的研究被引量：7
- 2014年
- 用固相法制备了制备Ba0.75Sr0.25TiO3陶瓷。研究发现,当Y2O3掺杂量在0.8%以内时,样品均为四方钙钛矿结构。同时,适量的Y2O3掺杂有利于提高材料的介电常数,降低材料的介电损耗。当烧结温度为1260℃,Y2O3掺杂量为0.1%时,BST的样品的相对密度为95.4%,介电常数达最大值,为4730,其介质损耗为0.00237。而Y2O3掺杂量为0.6%时样品的高频稳定性较好。
- 任玉龙刘军骆英徐晨光黄长晓郑淑环梁波
- 关键词：钛酸锶钡Y2O3介电常数介电损耗
- 炭黑填充BST/PVDF复合薄膜的制备与介电性研究被引量：4
- 2015年
- 以聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物基体,钛酸锶钡(BST)为陶瓷相,成本低廉的导电炭黑(CB)为导电相。采用流延加低温热处理的方法制备了一系列高介电柔性复合薄膜。利用阻抗分析仪对薄膜的介电性进行了测试,结果表明,炭黑的填充能有效提高复合材料的介电性能,当体积分数接近渗流阈值6.2%时,CB/BST/PVDF复合材料的介电常数、介质损耗、电导率急剧增加。结合经典渗流理论研究了材料在渗流转变时介电性变化特征及微观机理,利用微电容模型、界面极化理论对这一现象进行解释。
- 李永泉刘军骆英任超张娟吴伟骏
- 关键词：炭黑介电性能渗流阈值
