鐵電陶瓷撓曲電效應(yīng)的應(yīng)用研究.pdf

1、與壓電效應(yīng)相比，撓曲電效應(yīng)不受晶體對稱性限制，具有中心對稱結(jié)構(gòu)的晶體中仍然存在撓曲電效應(yīng)，這使撓曲電效應(yīng)在高溫下具有更廣泛的應(yīng)用前景。利用撓曲電效應(yīng)，可以設(shè)計(jì)并制備出具有高溫度穩(wěn)定性以及壓電響應(yīng)的材料，但目前撓曲電效應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域已發(fā)表的研究成果還比較少。在本文中，使用96％N2和4％H2混合氣體作為還原氣氛，在高溫條件下非對稱地還原了Na0.5Bi0.5TiO3基鐵電陶瓷樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明還原之后樣品的撓曲電系數(shù)提高了100倍左右，并且在

2、退極化溫度之上材料仍然有很高的表觀壓電響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中探究了這種材料在高溫能量采集領(lǐng)域的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在退極化溫度之上，與未還原樣品相比，還原之后樣品的最大輸出功率提高了約有100倍。盡管實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明在退極化溫度之下，與傳統(tǒng)利用壓電效應(yīng)制備的能量采集器件相比，撓曲電效應(yīng)能量采集器件的輸出功率密度還是很小，但Na0.5Bi0.5TiO3基鐵電陶瓷撓曲電效應(yīng)能量采集實(shí)驗(yàn)為高溫能量采集提供了一個新思路。
　　逆撓曲電效應(yīng)是指介電材料在電場梯度

3、作用下產(chǎn)生應(yīng)變的現(xiàn)象，屬于機(jī)電耦合的一種。從逆撓曲電概念被提出至今，逆撓曲電效應(yīng)領(lǐng)域很少有文章報道，機(jī)理方面研究更少。本文利用懸臂梁方式，測試了xBaTiO3-（1-x）SrTiO3體系長條樣品在電場作用下的彎曲情況。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)室溫下BaTiO3樣品的電場與位移之間呈線性關(guān)系，SrTiO3樣品的電場與位移之間為二次方關(guān)系。并且發(fā)現(xiàn)在相同電場下，距夾持點(diǎn)不同距離處，樣品的彎曲位移不同，即樣品在長度方向上發(fā)生了彎曲。實(shí)驗(yàn)中利用表面打磨的方法