高温压电材料讲座教学PPT课件.ppt

Southwestern University * 高温压电材料 * Contents 压电效应 1 压电材料 2 高温压电材料 3 4 研究展望 * 　　自从在这个文学网站发表了，有关我妻子问题的几篇文章，引起了很多文友不同意见的评论，对此我在这里感谢大家对我的关心。 　　同时我也想给大家说说自己心里的话，婚姻本来就是很盲目的，因为谁也不知道，俩对新人结婚以后会发生什么。很多人都认为自己在结婚之前都很了解对方，根本不相信今后组成家庭之后，会经常出现比如吵架、家庭暴力等等现象。其实有时候结婚了，双方并不是喜欢对方而在一起，更多的是家庭责任，只好这样稀里糊涂地过了一辈子。不知道大家有没有看过《风云雄霸天下》这部电视剧，其中有个故事情节，就是秦霜、步京云、聂风三个师兄弟都喜欢，从小到大一起长大的宫女孔慈，步京云以为孔慈喜欢的人是他，就在一天夜里占有了她的身体，结果认为孔慈喜欢的就是他，最后雄霸逼孔慈嫁给秦爽，而被步京云恼羞成怒误杀后，孔慈在临死时，她才说出来自己的真心话爱的是聂风。有的人会说这是电视剧，在现实根本不会发生的事，我说没有什么不可能的，戏如人生人生如戏，拍戏就是反应现代生活的。即便是你的父母跟你生活了几十年，我想请问你，你的父母真正的了解你内心真实的想法吗？我想绝对不会的。 　　尽管我妻子有很多对不起我的地方，在我心里还 1. 压电效应（Piezoelectric Effect） 正压电效应：某些电介质在机械应力作用下，产生形变，极化状态发生变化，致使表面带电，表面电荷密度与应力成正比 逆压电效应：反之，施加外电场，介质内产生机械形变，应变与电场强度成正比 * 发现者 1880年，李普曼（Lippmann）教授在研究热力学原理时提出了晶体具有压电效应的理论 同年，他的学生居里兄弟通过对电气石的实验，证实了压电效应的存在 1881年，居里兄弟还通过实验验证了逆压电效应，并给出石英相同的正逆压电常数 所以，一般都认为压电效应是居里兄弟发现的 * 2. 压电材料 压电单晶 压电陶瓷 压电薄膜 压电聚合物 压电复合物 压电材料分类： * 压电材料的应用 构成滤波器、换能器、压电驱动器、压电变压器、压电式压力传感器、压电式加速度传感器、超声波传感器、鉴频器、压电振荡器、红外探测器等电子元器件的重要材料 被广泛应用于航空航天、能源、汽车、通信、家电、地质勘探和计算机等诸多领域 * 压电材料的工作温度 压电材料的工作温度 = Tc/2以下 民用电子产品的使用温度通常在75℃以下 一些军工电子产品的使用温度在125℃附近 * 部分压电材料的物理性能 Tc(oC) d33(PC/N) d15 k33 k15 Qm 软PZT 330 417 710 0.73 0.77 75 PbTiO3 490 56 68 0.45 - 1300 (Bi0.5Na0.5)TiO3 315 70 - 0.4 - 240 (BaPb)Nb2O6 400 85 100 0.3 - 15 (Na0.5Bi0.5)Bi4Ti4O15 ~600 18 - 0.15 - 100 LiNbO3 1210 6 69 0.23 0.6 NR SiO2 573 2(d11) - NR 105 * 原有压电材料简评 PZT压电陶瓷材料应用最广泛，实用PZT压电陶瓷居里温度在300℃左右 PbTiO3居里温度490℃，难以极化 LiNbO3居里温度1210℃，制备困难，压电活性低 钨青铜结构 PbNb2O6居里温度570℃ ，制备困难 铋层状结构 CaBi4Ti4O15 居里温度Tc = 790℃，难以极化，压电活性低 * 业界对高温压电材料的需求 地质勘探、石油开采 航空航天 核工业 汽车工业 * * 高温环境对压电材料的要求 高的居里温度Tc（工作温度200℃以上） 优良的压电性能 * 3. 高温压电材料 压电材料介电常数、压电常数与居里温度的关系 高温压电灵敏器件要求 * (1?x)BiScO3-xPbTiO3压电陶瓷 1969年Tomashpol’skii等通过高压方法合成钙钛矿结构的BiScO3 2001年，Eitel等将PbTiO3掺入到BiScO3中，在常压下合成钙钛矿型结构的(1?x)BiScO3-xPbTiO3 陶瓷 BSPT是目前唯一居里温度比PZT高、且压电性能同PZT陶瓷相当的压电材料 * (1?x)BS?xPT陶瓷的压电性能 含量 结构 Tc(℃) εT33 d33(pC/N) kP x=0.62 三方 440 900 290 0.49 x=0.64 MPB 450 2010 460 0.56 x=0.66 四方 460 1370 260 0.43 * BSPT为钙钛矿结构 AXII BVI OVI * (1?x)BiScO3-xPbTiO3体系二元