成果信息
本項目在研究壓電材料各向異性和微結(jié)構(gòu)相圖基礎(chǔ)上,針對鈣鈦礦結(jié)構(gòu)壓電陶瓷和有機壓電聚合物,采用獨特工藝,制備了高性能低成本壓電陶瓷,實現(xiàn)了新型陶瓷成分設計、微結(jié)構(gòu)表征和性能優(yōu)化;結(jié)合第一性原理密度泛函方法,建立了高性能有機壓電聚合物的組織設計、結(jié)構(gòu)調(diào)控、性能分析的理論和準則。 性能指標: 1.壓電常數(shù)達到最大值22pC/N,其壓電性能穩(wěn)定溫度達到了550℃,大大提高了該體系材料在下一代航空發(fā)動機等中高溫壓電傳感器方面的應用前景,也是一類系列寬使用溫區(qū)的智能執(zhí)行器系統(tǒng)關(guān)鍵新材料; 2.獲得了機械品質(zhì)因數(shù)達1250的無鉛鈮壓電材料配方體系,適合應用于中頻壓電陶瓷濾波器; 3.提出了新型壓電材料性能設計的理論方法,預測結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)一致,對研究先進高壓脈沖爆電電源、點火等關(guān)鍵設備提供技術(shù)支撐,并有望為應用于武器裝備的低頻水下聲納探測器提供新型壓電材料。)
背景介紹
新型壓電材料是日本科學技術(shù)振興機構(gòu)與物質(zhì)材料研究機構(gòu)的聯(lián)合研究小組共同開發(fā)出一種基于新原理的壓電材料。這種壓電材料通過增加電場,使物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生伸縮,這種利用全新原理開發(fā)出的壓電材料的電致伸縮效應為歷來同樣材料的40倍。這種鈦氧鋇系列的壓電材料,是日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)的研究人員任曉兵開發(fā)出的,壓電材料具有增加電壓產(chǎn)生伸縮、增加壓力產(chǎn)生電壓的特性,廣泛應用于電能與機械能互相轉(zhuǎn)換的換能器制造,是蜂鳴器、噴墨印刷機等不可缺少的材料,該材料應用于超聲成像(特別是醫(yī)用超聲成像)、聲納、微驅(qū)動器等器件可使其性能有重大提高。)
應用前景
該技術(shù)適用于高技術(shù)電子信息系統(tǒng)的濾波器/傳感器/換能器,材料適用于寬使用溫區(qū),環(huán)保型配方,高性能指標,具有良好的市場前景。)