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低温烧结压电陶瓷驱动器用材料特性研究

张静  李正权  褚涛  李慧琴  江平  郭亚雄  
【摘要】:以Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Zr_(0.41)Ti_(0.59))O_3(PNN-PZT)为基础体系,通过对烧结助剂x%CuO(质量比)和y%LiBiO_2(质量比)的质量进行调节,对陶瓷样品的相结构、微观组织形貌及电学性能进行了分析,阐述了助烧剂对陶瓷样品性能的影响。结果发现,在温度940~960℃下陶瓷烧结成瓷,且晶粒长大较充分。当x=0.2,y=1时,陶瓷样品的电学性能最优,即此时压电常数d_(33 )=608 pC/N,机电耦合系数k_p=0.65,介电损耗tan δ=2.19%,介电常数ε_r=3 843。采用烧结助剂质量比x=0.2,y=1的粉体制备7 mm×7 mm×36 mm的叠层压电驱动器,然后进行微观组织形貌和位移特性研究。叠层压电驱动器断面微观结构表明,电极层与陶瓷层粘接紧密,无裂缝或间隙产生。位移的测试结果表明,随着电压的增加,位移也在逐渐增加,在驱动电压为150 V时,其最大位移为46.280μm,位移增大的同时,迟滞逐渐降低。
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