BST陶瓷的縱向撓曲電系數(shù)測(cè)試研究.pdf

1、與壓電效應(yīng)（Piezoelectricity）不同，撓曲電效應(yīng)（Flexoelectricity）存在于所有的晶體介電材料中。它們的本質(zhì)都是力電耦合效應(yīng)，不同點(diǎn)在于壓電效應(yīng)表征了應(yīng)變?chǔ)排c電極化P的耦合、而撓曲電效應(yīng)是應(yīng)變梯度(δ)ε/(δ)x與電極化P的耦合關(guān)系的顯現(xiàn)。從材料的角度來(lái)講，相比壓電材料，撓曲電材料有著應(yīng)用溫度區(qū)間廣、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。它在新型應(yīng)變梯度傳感器、新型壓電復(fù)合材料、新型加速度傳感器等方面的應(yīng)用前景十分廣闊。撓曲電系數(shù)則

2、是衡量材料傳感與驅(qū)動(dòng)性能的重要指標(biāo)，測(cè)試和研究各種材料的撓曲電系數(shù)是制作這些傳感器的基礎(chǔ)。
　　BST鈦酸鍶鋇陶瓷是一種介電常數(shù)高、環(huán)保、制備工藝較為簡(jiǎn)單的介電材料，在其居里溫度點(diǎn)Tc，BST晶體從非中心對(duì)稱(chēng)的4mm型轉(zhuǎn)變?yōu)橹行膶?duì)稱(chēng)的m3m型，此時(shí)不再具有壓電特性，利用該晶體的這一特性，可以在不受壓電效應(yīng)干擾的情況下測(cè)試BST的撓曲電系數(shù)。本文通過(guò)固相法制備了BST(Ba0.75Ti0.25O3)陶瓷，并測(cè)試了其主要力學(xué)參數(shù)與介電

3、性能。
　　撓曲電系數(shù)μ11以及μ12的測(cè)定存在著微小電量測(cè)定（pA）、微小位移的驅(qū)動(dòng)及其測(cè)定（μm）等方面的困難。本文則通過(guò)將BST（鈦酸鍶鋇）陶瓷做成梯形臺(tái)試樣，開(kāi)創(chuàng)性的使用壓電微驅(qū)動(dòng)器作為激勵(lì)源，使用超景深顯微鏡測(cè)微小位移、鎖定放大器測(cè)微小電信號(hào)，最終測(cè)算出BST(Ba0.75Ti0.25O3)陶瓷的縱向撓曲電系數(shù)μ11。本文還分析了二氧化釔(Y3O2)摻雜（介電常數(shù)）量、驅(qū)動(dòng)頻率、BST梯形臺(tái)切削角α等因素對(duì)測(cè)得這一系數(shù)的