BST陶瓷的纵向挠曲电系数测试研究.pdf

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1、BST陶瓷的纵向挠曲电系数测试研究MeasuringoftheLongitudinalFlexoelectricCoefficientBasedonBSTCeramics42014年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：磊瘟￡-

2、UOf争年6月J拥学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密e／学位论文作者签名：动—，7，一式

3、弋指导教师签名，Z力7午年舌月I步多∞，．后年莎月／2日江苏大学硕士学位论文摘要与压电效应(Piezoelectricity)不同，挠曲电效应(Flexoelectricity)存在于所有的晶体介电材料中。它们的本质都是力电耦合效应，不同点在于压电效应表征了应变占与电极化P的耦合、而挠曲电效应是应变梯度aE／ox与电极化尸的耦合关系的显现。从材料的角度来讲，相比压电材料，挠曲电材料有着应用温度区间广、环保等优点。它在新型应变梯度传感器、新型压电复合材料、新型加速度传感器等方面的应用前景十分广阔。挠曲电系数则是衡量材料传感与驱动性能的重要指标，测试和研究各种

4、材料的挠曲电系数是制作这些传感器的基础。BST钛酸锶钡陶瓷是一种介电常数高、环保、制备工艺较为简单的介电材料，在其居里温度点z，BST晶体从非中心对称的4ram型转变为中心对称的m3m型，此时不再具有压电特性，利用该晶体的这一特性，可以在不受压电效应干扰的情况下测试BST的挠曲电系数。本文通过固相法制备了BST(Bao．75Tio．2503)陶瓷，并测试了其主要力学参数与介电性能。挠曲电系数“。以及“：的测定存在着微小电量测定(pA)、微小位移的驱动及其测定(／．an)等方面的困难。本文则通过将BST(钛酸锶钡)陶瓷做成梯形台试样，开创性的使用压电微驱动器

5、作为激励源，使用超景深显微镜测微小位移、锁定放大器测微小电信号，最终测算出BST(Bao乃Tio．2503)陶瓷的纵向挠曲电系数“．。本文还分析了二氧化钇(Y302)掺杂(介电常数)量、驱动频率、BST梯形台切削角口等因素对测得这一系数的影响。关键词：挠曲电效应；梯形台；应变梯度；钛酸锶钡陶瓷BST陶瓷的纵向挠曲电系数测试研究II江苏大学硕士学位论文AbstractUnlikepiezoelectricity,flexoelectricityphenomenonappearsinallofthedielectricmaterials．Theiressenc

6、eisstress—electriccouplingeffect，thedifferenceisthatpiezoelectriceffectisstraincouplingwithpolarizationandflexoelectriceffectisstraingradientcoupledwithpolarization．Whenbeencomparedwithpiezoelectricity,flexoelectricityhasawidetemperatureapplicationrange，andthecharacteristicofenvir

7、onmental，etc．ItsapplicationprospectsinthenewstraingradientsensoLnewpiezoelectriccompositematerialsandnewaccelerationsensorareveryappealingFlexoelectriccoefficientisanimportantindexofsensorsandactuators．Thetestandstudyofflexoelectriccoefficientofvariouskindsofmaterialsisthebasisofm

8、akingthesesensorBSTbariumstrontiu