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光电所在压电陶瓷材料研究中取得新进展

作者:传奇扑克官方网站    更新时间:2020-08-27 15:45

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料,在驱动器、传感器、换能器等领域均得到了广泛的应用。例如,Pb(Zr,Ti)O3(简称PZT)压电陶瓷是自适应光学的重要部件——变形镜的核心材料,其性能直接影响系统的矫正范围、迟滞等参数。Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷常常采用掺杂的方式提高其性能。

  中国科学院光电技术研究所轻量化中心在PZT基压电陶瓷的研究中取得新进展:采用Pb(Mn1/3Sb2/3)O3(简称PMS)掺杂Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–PbZrO3–PbTiO3(简称PNN-PZT),提高了材料的力学性能,使其在应用中结构更加稳定,提升了产品稳定性。相关结果已发表于近期的《国际陶瓷》(Ceramics International)期刊。

  该研究中采用固相烧结法制备PMS掺杂的PNN-PZT,力学性能随掺杂量单调上升。当掺杂量为2mol%时,逆压电系数d33*为1036pm/V,力学性能显著提高:杨氏模量E~120.8Gpa,断裂韧性KIC~1.44MPa m1/2。

  压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料,在驱动器、传感器、换能器等领域均得到了广泛的应用。例如,Pb(Zr,Ti)O3(简称PZT)压电陶瓷是自适应光学的重要部件——变形镜的核心材料,其性能直接影响系统的矫正范围、迟滞等参数。Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷常常采用掺杂的方式提高其性能。

  中国科学院光电技术研究所轻量化中心在PZT基压电陶瓷的研究中取得新进展:采用Pb(Mn1/3Sb2/3)O3(简称PMS)掺杂Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–PbZrO3–PbTiO3(简称PNN-PZT),提高了材料的力学性能,使其在应用中结构更加稳定,提升了产品稳定性。相关结果已发表于近期的《国际陶瓷》(Ceramics International)期刊。

  该研究中采用固相烧结法制备PMS掺杂的PNN-PZT,力学性能随掺杂量单调上升。当掺杂量为2mol%时,逆压电系数d33*为1036pm/V,力学性能显著提高:杨氏模量E~120.8Gpa,断裂韧性KIC~1.44MPa m1/2。

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