导读:本文包含了电致伸缩论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:伸缩,弹性体,聚合物,铁电体,无铅,弹性,弹性模量。
电致伸缩论文文献综述
侯磊[1]（2019）在《(1-x)NaNbO_3-xBaTio_3陶瓷电致伸缩性能研究》一文中研究指出目前,随着对高灵敏度与高精度的微位移定位要求的日益提高,对具有高电致应变和较低滞后性的功能材料的需求日益紧迫。众所周知,钙钛矿铁电陶瓷材料具有较高的逆压电效应(较大的d33),但是相应的伴随较大的滞后效应;而且,某些铁电陶瓷当处于顺电相时还具有较高的电致伸缩效应(较大的电致伸缩系数Q33),相应的滞后效应也较低。因此这类铁电陶瓷材料的电致伸缩效应受到广泛的的关注和研究。在本论文中,我们研究了无铅铌酸钠-钛酸钡[(1-x)NaNbO3-xBaTiO3,(NN-BT)]体系铁电陶瓷中具有较低滞后性的电致应变效应。实验发现,在NN-xBT(0.10≤x≤0.27)体系中,通过X射线衍射结构拟合发现,当x=0.22时,该材料体系中存在四方-立方转变;通过介电温谱分析发现,其居里温度随BT含量x增加先减小后增大;通过应变-电场(S-E)曲线表征发现,当BT含量x在0.10-0.22间时,得到了滞后极低的单极大信号应变(<10%,40kV/cm)。另外,对于BT含量x为0.10时,当温度在30℃至120℃间时,其最大应变随温度变化程度较小,显示出较好的温度稳定性;且电致应变与电场几乎呈线性变化,显示出较好的线性度。其次,我们系统地研究来了无铅铁电陶瓷(1-x)NaNbO3-xBaTiO3(0.10≤x≤0.27)体系的电致伸缩性能。在NN-xBT(0.15≤x≤0.27)陶瓷体系中发现了对组分不敏感的Q33,其值约为0.0406 m4/C2。此外,计算表明横向电致伸缩系数Q12与Q33之间存在一定理论关系,其帮助我们加深Q33对组分不敏感的认识与理解。最后,通过压电力显微镜(PFM)研究对NN-xBT(0.10≤x≤0.27)体系中微观电畴形貌的表征,我们观察到了呈条带状不均匀分布纳米微畴,且发现随着BT含量x的增加,区域畴壁密度持续减小。本研究一方面不仅会加深我们对NN-xBT等相关系统中对温度不敏感的Q33起源的认识,而且提供了一种增强Q33的方法,即形成具有高Q12的固溶体;另一方面,该研究表明NN-xBT系统与相关的NN基体材料在高精度位移驱动器中具有较大的应用潜力。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
王亮[2]（2019）在《钛酸钡基和钛酸铋钠基无铅电致伸缩陶瓷性能研究》一文中研究指出电致伸缩效应能够实现机电转化,且其具有应变滞后低的优点,因此,它可应用于微位移驱动器设备。对电致伸缩效应的研究起初是从铅基弛豫铁电体中展开的,而随着绿色环保要求的发展,人们逐渐关注无铅体系。本文设计并制备了(1-x)BaTiO3-xBi(Li0.5Nb05)O3(BT-xBLN)和(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xxBaO.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(NBT-xBCZT)两种无铅陶瓷,对它们进行了XRD、SEM、介电及铁电性能测试,分析了它们的结构演变、微观形貌、介电、铁电及电致伸缩性能,探讨了其应变热稳定性与极化强度(相对介电常数)的关系。具体的实验结论如下:(1)对于BT-xBLN陶瓷,XRD精修表明,BLN掺杂量x=0.08时,晶体开始由p4mmm四方相转变为pm-3m立方相。低温介电结果表明,x=0.08组分显示出明显的介电弛豫现象,而且从-55℃～125℃温度范围出现了平稳的介电平台,此组分介电热变化率为△εr/ε25≦±15%,符合X7R电容器标准要求。铁电性能测试表明,x=0.08组分在30℃～120℃温度范围内,表现出低滞后、高热稳定性的应变,其应变大小为0.024%左右。通过介电测试和铁电测试,从实验上证明了应变的热稳定性来源于介电的热稳定性。计算得出BT-xBLN陶瓷体系的电致伸缩系数Q33为0.03 7-0.049 m4/c2。(2)对于NBT-xBCZT陶瓷,XRD精修表明,由于大半径离子Ba2+的引入,其晶格常数和晶胞体积都随之增大,并且它们的平均晶体结构都表现为pm-3m赝立方。介电测试表明,NBT-xBCZT陶瓷体系具有明显的弛豫现象,且在x=0.32和xx=0.36组分中出现了平稳的介电平台。铁电测试表明,在30℃～150℃温度范围内,四个组分极化强度的变化率均在20%左右,其中,在x=0.36组分中发现其在50 kV/cm电场下最大应变达到0.112%,温度增加到150℃,其应变仍能保持到30℃时值的64%,证明了应变的热稳定性与极化的热稳定性有关。计算得出NBT-xBCZT陶瓷体系的电致伸缩系数Q33为0.0282～0.0314 m4/c2。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
张涵琦[3]（2018）在《电致伸缩材料的研究进展》一文中研究指出电致伸缩材料因其优异的性能在智能机器人、航空航天、光学系统、微电子和生物传感领域具有重要的作用。目前,研究较多的电致伸缩材料有弛豫铁电体、介电弹性体和导电聚合物等叁类。本研究概述了上述叁类材料的最新研究进展,指出其各自优势及存在的不足,并根据存在的问题提出展望,以期加快该类材料的发展与应用。(本文来源于《当代化工研究》期刊2018年12期）
韩宇兵,郭东杰[4]（2018）在《用于平面外驱动的夹在不对称电极之间无预应力电致伸缩薄膜》一文中研究指出该研究提出了一种新颖且简便的策略,用于构建具有平面外致动的无预应力介电弹性体(DE)薄膜。使用一种极软弹性体作为介电基质,这种弹性体是厚度约为446μm的具有氨基的聚合物(二甲基硅氧烷)(NH2-PDMS),设计其夹在两个具有明显的机械性能的不对称PDMS电极之间。DE薄膜的机电耦合系数(ECF,介电常数/弹性模量)随着氨基密度耦合到介电基质中而增加,这为在低电场下构建具有大位移的DE致动器(DEA)提供了方法。薄的软电极由导电石墨掺杂的一定比例PDMS聚合物制成,而厚的硬电极由导电石墨掺杂的完全固化的PDMS弹性体制成,所述PDMS弹性体是由导电石墨和Ag纳米颗粒掺杂形成的。软电极的膜厚度,杨氏模量和表面电阻分别为54.1μm,9.21MPa,1.02kΩ/cm~2,硬电极的膜厚度,杨氏模量和表面电阻分别为166.7μm,87.5MPa,0.13kΩ/cm~2。制备的DEA隔膜通过驱动电压或频率表现出良好的机电性能,并且8.8V/μm的极低电场下具有26.3°的高反射角。因此,在假设其具有由低电压激活的最小能量的情况下,它可以用作微流体装置和人造肌肉的智能瓣阀/泵。(本文来源于《河南省化学会2018年学术年会摘要集》期刊2018-09-28）
吴磊[5]（2018）在《钛酸铋钠基压电陶瓷的电致应变及电致伸缩特性研究》一文中研究指出钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5Ti03,BNT)是一种钙钛矿(AB03)型弛豫铁电体,其具有优良的铁电性(Pr=38 uC/cm2)和较高的居里温度(Tc=320 ℃),被认为是最有可能在实际应用中取代铅基压电材料的先进无铅压电材料体系之一。近年来,随着对BNT基材料研究的日益拓展和深入,人们发现BNT基压电陶瓷不仅在铁电相区具有理想的压电性能,而且在弛豫-铁电相变区域和弛豫相区更分别表现出与铅基材料性能相当的大电致应变和电致伸缩特性。因此,利用多组元复合、离子掺杂改性及A/B位原子取代等技术手段对BNT基材料的铁电-弛豫相变温度及温区进行调控,设计和制备出在室温条件下具有大电致应变或电致伸缩性能的BNT基压电陶瓷就成为目前无铅压电研究领域最热门的课题之一。然而,直至今日BNT基压电陶瓷仍因存在许多不足而难以实用化,例如:对其结构-性能之间的关系以及机电耦合响应的产生机制尚未完全明确;压电、电致应变和电致伸缩等性能还需要得到进一步提升;BNT基体系的大电致应变效应有着所需工作电场强度过高、电学滞后性过大和温度稳定性较差等缺点。鉴于这些问题的存在,本文以BNT基材料的准同型相界(MPB)和多晶态相界(PPB)组分为基础,通过引入化学掺杂剂的手段对其进行物相调控和性能优化,成功制备出了数种具有优异电致应变和电致伸缩性能的BNT基压电陶瓷材料体系,并对这些体系的结构和电学性能进行了系统研究。获得的主要结果如下:1.系统研究了不同含量的CaZrO3掺杂对(1-x)(0.852Bi0.5Na0.5TiO3-0.12Bi0.5K0.5TiO3-0.028BaTiO3)-xCaZrO3(x=0-0.05)压电陶瓷体系物相结构和电学性能的影响。未掺杂的 0.852Bi0.5Na0.5Ti03-0.12Bi0.5K0.5TiO3-0.028BaTiO3 陶瓷在室温条件下表现出显着的铁电压电特征,其铁电-弛豫相变温度(TF-R)高达～109℃。而掺入CaZrO3能够有效降低体系的TF_R,并使得初始的长程铁电相被逐渐破坏。当x≥0.03时,随着TF-R下降至室温附近,样品在室温条件下为铁电相和弛豫相两相共存,此时在外加交变电场作用下会发生弛豫相和铁电相之间的可逆相变,从而导致体系的电致应变性能得到大幅提升。从该体系中获取到的最大室温单极电致应变为x=0.04时的-0.35%,相应的Smax/Emax=500 pm/V。2.用固相烧结法制备出了(1-x)(0.8Bi0.5Na0.5TiO3-0.2SrTiO3)-xLiNbO3(x=0-0.08)压电陶瓷体系,并对该体系的组分诱导相变,电致应变和电致伸缩行为进行了系统研究。测试结果表明,将LiNbO3掺入到基质材料0.8Bi0.5Na0.5TiO3-0.2SrTiO3中会增强晶体结构的立方对称性和介电的弛豫特性,从而导致了体系中长程铁电相的消失和弛豫相的生成。当x=0.03-0.05时,体系在室温条件下为铁电相和弛豫相两相共存,由于两相具有相近的自由能,所以样品中的弛豫相会在外加电场作用下转变为铁电相且该相变行为可逆,从而导致样品在室温条件下表现出大电致应变效应,其中最优组分x=0.04陶瓷样品的单极应变达到了～0.36%,相应的动态压电常数Smax/Emax=～600pm/V。而且还可以发现当LiNbO3含量较多时(x≥0.06),由于外加电场不足以激发这一电场致相变,体系样品表现出了具有较高电致伸缩系数Q33和优异温度稳定性的电致伸缩效应。x=0.08组分样品的Q33高达～0.028m4/C2,并且该数值在25-120 ℃的温度范围内几乎保持恒定。3.研究了不同组分和温度对 0.985[(0.94-x)Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3-xSrTiO3]-0.015LiNbO3(x=0-0.05)压电陶瓷体系介电、铁电和电致应变性能的影响。室温测试结果表明,少量的SrTiO3(x=0.01)掺杂能够增加体系中铁电畴尤其是非180°畴的密度和活性,从而有效提升了体系的铁电,压电性能。随着ST含量的进一步增加,尽管体系的长程有序铁电相会被严重破坏并向弛豫相发生转变,但是室温电致应变性能却得到了极大增强。当x=0.03时,体系样品在50 kV/cm电场强度下的室温单极电致应变达到最大值～0.44%(Smax/Emax=～880 pm/V),这一大应变响应来源于铁电相与弛豫相共存时两相之间因电场激发而发生的可逆性相变。变温测试结果则表明,SrTiO3含量的增加还能显着增强体系的弛豫特性,从而使得电致应变的温度稳定性得到显着提升,即使在120 ℃的高温条件下,x=0.03组分样品的Smax/Emax仍然高达-490 pm/V。4.对0.985[(0.94-x)Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3-xSrTiO3]-0.015LiNbO3 体系弛豫相组分(x=0.05-0.30)陶瓷样品的电致伸缩和能量存储性能进行了系统研究。测试结果表明,SrTiO3含量的增加能显着降低体系中强极性R3c型PNRs转变为弱极性P4bm型PNRs的相变温度(TR-T),因此经高含量SrTiO3(x≥0.05)掺杂后的体系样品在室温条件下表现出典型的弛豫铁电特征。当x≥0.20时,体系中弛豫相开始占据主导地位并抑制了电场致弛豫-铁电相变的发生,导致样品表现出优异的纯电致伸缩效应。在x=0.25时,体系的综合电致伸缩性能达到最佳,该组分具体的电致伸缩性能为:Suni=～0.22%,Smax/Emax=～344pm/V,Q33=～0.022m4/C2和H=～10.4%。另一方面,电场诱导铁电畴的消失还显着降低了体系的能量损耗密度W2,从而使得体系的室温能量存储性能也得到了大幅提升。在70 kV/cm电场强度下,从该体系中获得的最大室温能量存储密度W1为x=0.25时的～0.79 J/cm3,并且该性能在25-160 ℃温度范围内的变化率低于11%。(本文来源于《南京大学》期刊2018-08-01）
戈风行[6]（2016）在《高电致伸缩弹性体材料的制备研究》一文中研究指出介电弹性体(DE)是一类可以将电能转变为机械能的智能材料,具有转化效率高、能量密度高、电致形变大、黏弹滞后小和响应速度快等优势,在微型驱动器、人造肌肉和机器人等领域具有巨大应用潜力。目前可用材料或多或少存在缺点和不足,制备具有高介电、低模量、能够在低电压下产生大形变的材料是介电弹性体研究的重点。本文制备了氟硅橡胶(FVMQ)基和明胶基介电弹性体,分别从热学性能、电学性能和机电性能等方面对其进行了详细研究：通过两段硫化工艺制备FVMQ橡胶,选择最优的硫化剂用量。FVMQ表现出良好的耐热性、高介电常数(-6.5)、低介电损耗(<0.02)的同时具有较低的弹性模量(-0.5MPa),机电敏感因子p高达12.37MPa-1,能够在低电压下产生较大的电致形变,在32 kV·mm-1时可以产生15%的电致形变。以FVMQ为基体,优选的硫化剂用量0.4phr,加入不同用量硅烷偶联剂KH 570改性二氧化钛(TiO2)制备复合材料。随着填料用量增加,交联密度、弹性模量、介电常数、介电损耗和击穿电压都有所提高,敏感因子逐渐下降。TiO2用量超过一定值后形成填料网络,断裂伸长率开始下降,弹性模量大幅增加。TiO2/FVMQ复合材料机电性能较纯FVMQ大幅提高,最大电致形变提高153%达到38%,具有良好的机电稳定性。选择断裂伸长率较高的氟硅橡胶作为研究对象,分析了预拉伸对FVMQ介电弹性体的影响。预拉伸以后,FVMQ和TiO2/FVMQ复合材料击穿电压和电致形变都大幅提高,FVMQ的最大电致形变比未预拉伸提高了约132%;TiO2/FVMQ复合材料预拉伸后最大电致形变提高了10倍。氟硅橡胶基介电弹性体最佳预拉伸比例在2×2左右。选择具有大量极性基团的明胶作为基体,以生物无毒的甘油作为增塑剂改善其力学性能,制备了无细胞毒性的甘油/明胶复合材料。增塑后克服了明胶的脆性,表现为弹性体态,具有良好的耐热性和力学性能,介电常数从6提高到116,伴随着介电损耗增加和体积电阻率从1014Ω·cm急剧下降到106Ω·cm。材料会在较小的电压下破坏,产生约3%的电致形变。(本文来源于《北京化工大学》期刊2016-03-29）
段刘蕊,李英娜,赵成均,李川,赵振刚[7]（2016）在《电致伸缩式FBG磁场传感器设计》一文中研究指出目前,工业生产现场应用的磁场传感器通常需要采取防爆、防电火花等措施,其现场应用具有一定的局限性,而采用光纤Bragg光栅(FBG)作为传感元件的磁电感应的电致伸缩式磁场传感器由于其抗电磁干扰、强绝缘性,能够在一定程度上提高在工业生产中的应用范围。根据电致伸缩式FBG磁场传感器工作原理,通过测量的中心波长的移位量可以计算出实测磁场的大小,可以对磁场进行实时监测。测试结果表明:该磁场传感器的灵敏度为0.113 pm/Gs,非线性误差为5.45%FS,能够很好地满足工业生产现场的应用。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2016年01期）
蒋泉,高存法,徐鑫龙[8]（2015）在《电致伸缩圆柱体电场冲击响应研究》一文中研究指出根据弹性力学轴对称平面应变问题的基本方程,采用有限Hankel变换及其逆变换辅以Laplace变换技术,得到了轴对称径向突加电场载荷条件下电致伸缩材料实心圆柱体的动态位移和应力响应的解析解.由于电冲击引起圆柱体内弹性波的传播,动态位移和应力随时间呈不同峰值的周期性变化.数值计算表明,随着半径增大,位移的响应相应增加,在圆柱表面达到静态位移数值的5倍以上;在圆柱表面附近,动态应力响应呈周期性拉压变化,最大幅度可达到静态应力的20倍左右.因此,在计算位移和应力场时,必须考虑电场冲击因素.(本文来源于《力学季刊》期刊2015年04期）
蒋泉,袁晓光,钱伟东,周志东[9]（2015）在《电冲击条件下电致伸缩圆柱体动态响应》一文中研究指出以电冲击条件下的电致伸缩材料圆柱体问题为研究对象,深入研究突加电场加载下的位移、应力场的动态响应问题.通过对该问题的探讨,为电、磁结构和器件设计提供理论参考和试验依据.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
袁伟,高存法,戴明[10]（2014）在《含两个圆孔电致伸缩材料的二维应力集中问题研究》一文中研究指出应用复变函数方法,研究了含有两个圆孔无限大电致伸缩材料的二维应力集中问题。基于精确的电学和力学边界条件以及复变函数级数表示法,给出了孔边电场和应力场的一般解;在具体数值计算中,通过令两孔相距足够远得到单孔问题的近似解,并与已有单孔精确解比较,验证了本文解的正确性;通过改变孔内介质的介电常数和孔的位置讨论了孔周应力的分布规律。结果表明:当两孔距离很大时,圆孔孔周应力分布不受另一孔的影响;一般情况下孔内的电场很微弱,对孔周应力影响很小,可略去不计;当两孔圆心连线垂直于外加电场时,孔周应力峰值达到最大。(本文来源于《应用力学学报》期刊2014年05期）
电致伸缩论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
电致伸缩效应能够实现机电转化,且其具有应变滞后低的优点,因此,它可应用于微位移驱动器设备。对电致伸缩效应的研究起初是从铅基弛豫铁电体中展开的,而随着绿色环保要求的发展,人们逐渐关注无铅体系。本文设计并制备了(1-x)BaTiO3-xBi(Li0.5Nb05)O3(BT-xBLN)和(1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-xxBaO.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3(NBT-xBCZT)两种无铅陶瓷,对它们进行了XRD、SEM、介电及铁电性能测试,分析了它们的结构演变、微观形貌、介电、铁电及电致伸缩性能,探讨了其应变热稳定性与极化强度(相对介电常数)的关系。具体的实验结论如下:(1)对于BT-xBLN陶瓷,XRD精修表明,BLN掺杂量x=0.08时,晶体开始由p4mmm四方相转变为pm-3m立方相。低温介电结果表明,x=0.08组分显示出明显的介电弛豫现象,而且从-55℃～125℃温度范围出现了平稳的介电平台,此组分介电热变化率为△εr/ε25≦±15%,符合X7R电容器标准要求。铁电性能测试表明,x=0.08组分在30℃～120℃温度范围内,表现出低滞后、高热稳定性的应变,其应变大小为0.024%左右。通过介电测试和铁电测试,从实验上证明了应变的热稳定性来源于介电的热稳定性。计算得出BT-xBLN陶瓷体系的电致伸缩系数Q33为0.03 7-0.049 m4/c2。(2)对于NBT-xBCZT陶瓷,XRD精修表明,由于大半径离子Ba2+的引入,其晶格常数和晶胞体积都随之增大,并且它们的平均晶体结构都表现为pm-3m赝立方。介电测试表明,NBT-xBCZT陶瓷体系具有明显的弛豫现象,且在x=0.32和xx=0.36组分中出现了平稳的介电平台。铁电测试表明,在30℃～150℃温度范围内,四个组分极化强度的变化率均在20%左右,其中,在x=0.36组分中发现其在50 kV/cm电场下最大应变达到0.112%,温度增加到150℃,其应变仍能保持到30℃时值的64%,证明了应变的热稳定性与极化的热稳定性有关。计算得出NBT-xBCZT陶瓷体系的电致伸缩系数Q33为0.0282～0.0314 m4/c2。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电致伸缩论文参考文献
[1].侯磊.(1-x)NaNbO_3-xBaTio_3陶瓷电致伸缩性能研究[D].西安理工大学.2019
[2].王亮.钛酸钡基和钛酸铋钠基无铅电致伸缩陶瓷性能研究[D].西安理工大学.2019
[3].张涵琦.电致伸缩材料的研究进展[J].当代化工研究.2018
[4].韩宇兵,郭东杰.用于平面外驱动的夹在不对称电极之间无预应力电致伸缩薄膜[C].河南省化学会2018年学术年会摘要集.2018
[5].吴磊.钛酸铋钠基压电陶瓷的电致应变及电致伸缩特性研究[D].南京大学.2018
[6].戈风行.高电致伸缩弹性体材料的制备研究[D].北京化工大学.2016
[7].段刘蕊,李英娜,赵成均,李川,赵振刚.电致伸缩式FBG磁场传感器设计[J].传感器与微系统.2016
[8].蒋泉,高存法,徐鑫龙.电致伸缩圆柱体电场冲击响应研究[J].力学季刊.2015
[9].蒋泉,袁晓光,钱伟东,周志东.电冲击条件下电致伸缩圆柱体动态响应[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[10].袁伟,高存法,戴明.含两个圆孔电致伸缩材料的二维应力集中问题研究[J].应用力学学报.2014
论文知识图
