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《中国建筑材料科学研究院》 2004年
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多自由度压电陶瓷微位移器的研制

陈学锋  
【摘要】:本论文的研究目标是利用压电陶瓷的逆压电效应,设计并制备一种主要通过利用压电陶瓷的d_(31)产生弯曲形变来实现多维运动的微位移驱动器,为此开展了以下工作: 首先,设计了一种由五个压电陶瓷片组成的微位移器结构,并建立了一个近似的、简单的物理模型,利用弹性力学和板壳理论的有关知识,试图对其多维运动进行理论分析。 其次,以Pb(NO_3)_3—Zr(NO_3)_4·5H_2O—C_(16)H_(36)O_4Ti—柠檬酸/乙二醇溶液为反应体系,利用柠檬酸盐聚合燃烧法合成了PZT(Pb((Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3)、PZTS(Pb_(0.95)Sr_(0.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3)和PZTSM(Pb_(0.95)Sr_(0.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3+0.75mol%MnO_2)粉料,测试了其介电和压电性能。根据器件对性能的要求,选择了硬性的PZTSM配方作为制备多自由度压电陶瓷微位移器的材料。另外还对粉料合成过程中溶液混合时可能发生的化学反应进行了研究。 研究了烧结温度和极化电压对PZTSM性能的影响,并利用半干压成型法制得扇形和圆环形陶瓷片,经粗磨、细磨得到所需厚度的薄片。 最后,测量了组装的驱动机构在施加不同的电压下的位移情况,并对运动与电压的关系作了讨论。
【学位授予单位】:中国建筑材料科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH703

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