压电性

摘要： 随着全社会对环保的重视特别是限塑令的实施,生物可降解材料深受大众欢迎,其中典型代表为聚乳酸,其被广泛应用于包装和医药等一次性领域。现阶段对聚乳酸的研究主要集中在改善其韧性,将其应用于包装等低端市场,与其高价位不相符。但在充分利用聚乳酸质软、加工条件温和、生物相容性好等优点的基础上,通过特殊工艺过程赋予其剪切压电性,有望进一步提高聚乳酸的附加值,将其应用于柔性传感器件、微机电系统、可穿戴设备等智能领域。常规未经处理的聚乳酸中C=O偶极子方向是随机分布的,没有压电性能,只有经过特殊处理使偶极子垂直于分子链方向平行排列时,才可能产生剪切压电性。压电聚乳酸的应用形式主要为薄膜和纤维膜,实现压电性的常用方法有加热拉伸、静电纺丝、模板浸润等。现阶段研究制备的压电聚乳酸的压电常数普遍较小,与其结晶度和分子链的取向度有关。通过提高聚乳酸的结晶度和取向度,可得到剪切压电性能优良的材料。本文主要介绍聚乳酸压电性的产生机理、提高压电性的方法和聚乳酸基材料压电性在传感器、驱动器、发电机、电子皮肤等方面的应用进展,最后展望可降解聚乳酸的高附加值应用。

摘要： 压电材料产生的电信号能够促进成骨细胞增殖分化,但不具有良好的诱导矿化能力;生物活性材料在生理环境下能够诱导类骨羟基磷灰石的沉积,但又不能产生电信号促进成骨。因此,开发出一种既能产生电信号,又能诱导矿化沉积的复合生物活性压电材料,具有重要意义。本研究以钛酸钡为压电组分,以硅酸钙为生物活性组分,采用固相烧结法制备了钛酸钡/硅酸钙复合生物活性压电陶瓷,测试了压电性能,并用体外矿化实验评价了诱导矿化能力。硅酸钙复合含量达到30%时,复合陶瓷仍具有一定的压电性能(d_(33)=4 pC·N^(-1)),并且能够在模拟体液中诱导磷酸钙沉积。钛酸钡与硅酸钙的复合能够同时具有压电性和生物活性,为骨修复材料提供了新的选择。

摘要： 采用铌铁矿前驱体两步法制备了Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_(0.2)(Hf_(1-x)Ti_(x))_(0.8)O_(3)(PZNH_(1-x)T_(x))钙钛矿压电陶瓷,研究了铪钛比对陶瓷相结构、电学性能和能量收集特性的影响。结果表明,当x=0.52时,陶瓷样品位于准同型相界,具有最优综合压电性能:居里温度T_(C)=287°C,品质因数FOM≈14753×10^(-15) m^(2)/N,压电电荷常数d_(33)=492 pC/N。由该组成材料构建的悬臂梁型压电能量收集器输出功率密度高达4.16μW/mm^(3),所转化的电能可成功点亮138盏并联的LED灯。结果表明,PZNHT陶瓷在压电能量收集领域具有良好的应用潜力。

摘要： 氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)因其优异的压电特性在生物医学领域中得到广泛应用。通过对 ZnO 进行硅烷化改性使其表面接枝氨基,并将其掺杂在甲基丙烯酸酐化明胶、N, N-二甲基丙烯酰胺和 α-甲基丙烯酸共聚交联的水凝胶中,通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 HNMR)、扫描电镜(SEM)、流变学试验、电学表征、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及抗菌试验,对水凝胶的成分、形貌、力学性能、压电性能、Zn2+释放量和抗菌性能进行分析。研究结果表明,掺杂不同浓度的改性氧化锌(KH550-ZnO)后,水凝胶储存模量均高于损耗模量且维持在 1.8~2.5 kPa;在 5 N 动态压力作用下,随着 KH550-ZnO 掺杂量的增加,材料产生的电压从 1.7 mV 上升到 30.5 mV。此外,对压电水凝胶的抗菌机理进行初步探讨,当 KH550-ZnO 的掺杂量大于 0.1% g / mL 时,水凝胶对大肠杆菌的抗菌率达到 98%以上,并证实了压电材料的压电性能可增强其抗菌性能。

摘要： 压电材料是一种重要的功能材料,可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机-电耦合效应是其内部应力与极化密度分布不均匀造成的,从而实现了机械能和电能之间的相互转换.近年来压电材料发展迅速,已在电子技术、激光技术、超声技术、红外探测技术等方面获得应用.传统的压电材料如压电单晶体、多晶体压电陶瓷等,虽然有较高的压电性,但是仍存在以下问题:(1)材料脆性大;(2)材料所能产生的变形量较小;(3)部分材料中含有氧化铅,在制备、使用以及后续处理过程都可能对环境产生危害等.近年来,随着新材料和新工艺的不断开发及完善,作为一种新型压电材料,泡孔压电聚合物材料的出现为解决传统压电材料存在的问题提供了新的思路.在泡孔聚合物压电材料内部存在大量的泡孔,极化后,正负电荷分别排布在泡孔的上下内表面上,在外界应力场或电场的作用下,泡孔聚合物膜上下表面的感应电荷便会进行有序排列,进而表现出与传统压电材料一样的压电和铁电等行为.这种材料不但具有优良的压电性和柔顺性,而且制备工艺简单高效,因而引起了国内外学者的广泛关注.本文归纳了近年来泡孔聚合物压电材料的研究进展,分别对聚烯烃类、聚酯类、环烯共聚物类以及含氟类泡孔压电材料的制备方法、压电性以及热稳定性等方面进行了总结,并对各类材料所面临的问题及其未来的发展方向进行概述,以期为制备具有高压电系数以及良好热稳定性的泡孔聚合物压电材料提供参考.

摘要： 介绍了维生素B2/二氧化硅/聚偏氟乙烯(VB2/SiO2/PVDF)复合材料薄膜的制备工艺和压电性能.研究发现,在PVDF溶液中添加VB2粉末和纳米SiO2颗粒,通过蒸发结晶制备成膜,采用高倍率单轴拉伸和高压极化的方法可增加复合材料中β相的含量,从而提高复合材料的压电性能.研究中分别使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等方法对VB2/SiO2/PVDF薄膜进行测试,并基于悬臂梁振动平台对压电复合薄膜的性能进行了测试,分析了VB2和SiO2不同含量组合和悬臂梁振幅对开路电压的影响.结果 表明,VB2和SiO2的含量同时为1％和1％时,复合材料薄膜的压电性能最优,其在1000μ应变下可产生1.52 V的峰-峰值电压.

摘要： 可穿戴电子设备在生物医学和智能电子等领域引起越来越多的关注。然而,目前的大多数研究都是改善压电性或柔性等单一材料特性,而柔性电子设备则需要在兼顾压电性、柔性、韧性和透气性的同时实现一种均衡的性能。基于此,来自香港城市大学机械工程系的杨征保课题组研发了一种柔性透气并具有高输出的压电陶瓷复合织物,其内部独特的多级结构能够有效强化其机械性能。

摘要： 制备了不同质量比的尼龙1111/聚偏氟乙烯复合薄膜,探讨了复合薄膜的压电与铁电性能.研究表明,复合薄膜经拉伸后尼龙1111与聚偏氟乙烯分别形成了γ和β晶型,复合之后薄膜的剩余极化强度增加,50/50比例复合薄膜的剩余极化强度达53 mC/m2.压电性能研究表明,随着聚偏氟乙烯含量增加,复合薄膜的压电应变常数d33增大,当聚偏氟乙烯含量为30％时,复合薄膜的d33值为-7.0 pC/N,与纯尼龙1111相比提高了79.5％.

摘要： 骨的压电性的重要性在于骨内应力产生的电信号有可能影响骨细胞的生长。由于骨自身结构的复杂性，仅仅测量骨的正压电效应还不足以全面了解骨的压电效应的具体性质。近年来多种测量方法被应用于骨的力—电性质研究。本研究测量了牛骨薄梁试样的逆压电性弯曲变形的挠度。在牛胫骨骨干的部位取薄梁试样（长20-40mm，宽5～7mm，厚0.5mm），在试样的两侧（厚度方向）用银导电胶制上电极，然后在两电极间加上电压(电场强度500～1000kv/m)，发现梁会发生弯曲变形，即所谓逆压电效应，利用高放大倍数数字光学显微镜结合图像相关技术测量了梁自由端的挠度。确定这种弯曲变形的确是由逆压电效应引起的。

摘要： 电极化的孔洞结构聚合物薄膜同时具有铁电材料(极化弛豫以及与极化相耦合的其它物理量的弛豫)和驻极体(存在过剩电荷)的特点,被命名为铁电驻极体(ferroelectret),是一类新型的机电传感器材料.这种材料的压电活性源于沉积在内部孔洞上下两壁极性相反的空间电荷和材料的孔洞结构.它除具有与压电陶瓷相当,甚至更高的压电d33系数(准静态d33高达1400pC/N,比铁电聚合物PVDF及其共聚物P(VDF/TrFE)的d33高出近二个量级)以外,还拥有聚合物的柔顺性、可大面积成膜、低成本、低电容率以及与空气和水相匹配的低声阻抗等突出特性.可以说,这种新型压电材料组合了压电陶瓷和铁电聚合物的各自优势,必将在通讯、保安、控制、医疗及军事等领域有广阔的应用前景.作者综述电极化孔洞结构聚合物薄膜的制备方法,电极化工艺,压电性,理论模型,应用前景,发展现状及其展望.

摘要： 采用普通的固相反应烧结方法制备了(KxNa1-x)NbO3(KNN,x=0.40～0.70)和(Na0.485K0.485Li0.03)(Ni0.80Ta0.20)O3(NKLNT)陶瓷,研究了它们的介电和压电性能.发现KNN陶瓷的室温下的压电常数d33在0.4≤x≤0.65范围基本不依存于K和Na间的组分比、分布在100～130pC/N之间,而与陶瓷密度密切相关,但介电常数和介电损耗则随K组分含量的增加而降低.NKLNT陶瓷呈现出较高的d33,kp和kt值,然而介电损耗较大.添加了适量烧结助剂K5.4Cu1.3Ta10O29(KCT)的KLNT-KCT陶瓷致密度有显著的提高,相对密度大于96％,呈现出良好的压电性能,其d33达到215pC/N,kp=48％,kt=47％,tgδ≤0.75％.研究表明碱金属铌酸盐陶瓷是一类有发展前景的无铅压电材料.

摘要： 本文采用溶胶-凝胶工艺制备的钛酸锶钡(BST)粉体掺入聚合物基聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中,制备了柔性BST-PVDF 0-3型压电复合材料,对样品极化后进行介电性及压电性的测试.实验结果表明:在一定范围内,复合材料的介电常数随陶瓷粉体含量增加而缓慢增大,在极化条件下仅仅陶瓷相被极化,压电系数d〈,33〉值达到24.1pC/N.

摘要： 本文采用超声模板法法制备了平行束状纳米ZnO晶须,将其与压电高聚物PVDF复合,用热压法制备六种含平行晶须状纳米ZnO不同质量分数的ZnO/PVDF复合材料;及PVDF与不同形态、尺寸的ZnO复合的材料.经取向、极化后对其结构、形态和介电性和压电性能进行了系统测试,结果表明:尺寸与形态对压电复合材料的影响极大,球型、准球型、四针状纳米ZnO和非纳米ZnO与无定型PVDF复合,虽经同样条件极化处理,并无压电性能产生.与传统观念不同,即使主体为PVDF,但随着平行晶须状纳米ZnO含量的增加,电性能参数呈非线性增大,在ZnO含量仅为15％左右时就产生了复合材料介电常数ε和压电常数d33值的转折性突跃,与单一压电高聚物材料相比显著增加,且极化性能得到明显提高.

摘要： 将恒压电晕充电的多孔聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)驻极体置于不同强度的紫外线下,研究紫外线对多孔PTFE驻极体压电活性的影响,探讨多孔PTFE医疗产品采用紫外消毒的可能性.研究结果指出:(1)常温下,多孔PTFE驻极体的准静态压电系数d随充电时间的延长而增加,并呈现出线性区、非线性区和饱和区三个区间,多孔PTFE驻极体的压电活性主要依赖于这类材料的电荷储存能力.(2)医用紫外线辐照对多孔PTFE的准静态压电系数d的影响甚微.(3)多孔PTFE驻极体的d随紫外辐照时环境湿度的提高而有下降,环境湿度越大,d的下降越多.(4)紫外线辐照适合聚四氟乙烯医用驻极体产品的消毒.

摘要： 通过在Teflon PTFE薄膜上经流延一层P(VDF-TFE-HFP)(简称F)薄膜,形成了具有非均匀机械和电学性质的P(VDF-TFE-HFP)/PTFE压电双层膜.本文以栅控恒压电晕充电、等温表面电位衰减测量、压电d系数等温衰减等方法研究了这种新型双层功能膜的压电性质.结果证明这种双层膜的压电活性及压电性的热稳定性均明显优于久负盛名的传统铁电聚合物PVDF.

摘要： 本文报道了干、湿两种牛密质骨在动力加动情况下SGP和应变、应变率间相互关系的实验研究。实验中采用了传统的SHPB技术，发现湿骨中SGP有明显的滞后现象，实验支持在湿骨中把流动势看作SGP的主要根源的观点。

摘要： 本文报道了干、湿两种牛密质骨在动力加动情况下SGP和应变、应变率间相互关系的实验研究。实验中采用了传统的SHPB技术，发现湿骨中SGP有明显的滞后现象，实验支持在湿骨中把流动势看作SGP的主要根源的观点。

摘要： 本文报道了干、湿两种牛密质骨在动力加动情况下SGP和应变、应变率间相互关系的实验研究。实验中采用了传统的SHPB技术，发现湿骨中SGP有明显的滞后现象，实验支持在湿骨中把流动势看作SGP的主要根源的观点。

摘要： 本发明提供一种压电性薄膜元件，其提高了压电特性，可实现高性能且高信赖的压电性薄膜设备。本发明的压电性薄膜元件具有基板及在所述基板上以溅射法成膜的、以由(NaxKyLiz)NbO3(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤0.2，x+y+z＝1)表示的钙钛矿型氧化物为主相的压电性薄膜，该压电性薄膜的内部应力的绝对值为1.6GPa以下。

摘要： 本发明提供具有钨青铜结构的化合物，其显示高居里温度、良好的抗绝缘性和机械品质系数以及优异的压电性。该化合物含有通式(1)所示的钨青铜结构氧化物：x(BaB

摘要： 本发明公开了一种压电性高、高温绝缘性好的压电材料及其制备方法，该压电材料，该压电材料通过在CaBi

摘要： 一种高压电性低损耗施主受主共掺杂压电陶瓷、制备方法及其应用，本发明属于功能陶瓷材料领域，具体涉及一种高压电性、低损耗施主受主共掺杂压电陶瓷、制备方法及其应用。本发明要解决传统固相烧结工艺使施主和受主掺杂离子进入同一个晶格，从而导致施主掺杂离子和受主掺杂离子产生的“软性效应”和“硬性效应”减弱，施主受主共掺杂的压电陶瓷不能得到理想的各项性能的问题。制备方法为首先合成MgNb

摘要： 本发明提供一种压电性薄膜元件，其提高了压电特性，可实现高性能且高信赖的压电性薄膜设备。本发明的压电性薄膜元件具有基板及在所述基板上以溅射法成膜的、以由(NaxKyLiz)NbO3(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤0.2，x+y+z＝1)表示的钙钛矿型氧化物为主相的压电性薄膜，该压电性薄膜的内部应力的绝对值为1.6GPa以下。

摘要： 压电性纤维复合体(1)的特征在于，具备：基材部(2)；压电纤维集合体(3)，通过由于来自外部的能量而产生电荷的压电纤维(31、32)构成，且与上述基材部(2)伸缩率不同；以及接合部(4)，将上述基材部(2)和上述压电纤维集合体(3)接合。

摘要： 本发明提供具有钨青铜结构的化合物，其显示高居里温度、良好的抗绝缘性和机械品质系数以及优异的压电性。该化合物含有通式(1)所示的钨青铜结构氧化物：x(BaB

摘要： 本发明公开了一种压电性高、高温绝缘性好的压电材料及其制备方法，该压电材料，该压电材料通过在CaBi4Ti4O15(CBT)压电陶瓷的A、B位采用(Na0.5Bi0.5)+、(Nb2/3Cu1/3)4+复合离子同时掺杂制得，获得的铋层状结构压电陶瓷材料具有较高的压电性(15～18pC/N)、居里温度(786～798°C)及良好的高温绝缘电阻(500°C下的电阻值为2.1～2.6MΩ)，是制作高温加速度传感器较为理想的压电元件材料。本发明提供的铋层状结构压电材料采用传统的固相反应法即可制备，制备工艺简单稳定，操作方便，适于大规模工业生产的推广，具有实际的应用价值和广泛的应用前景。

摘要： 本发明提供了一种压电纳米复合材料，包括：Eu掺杂的钛酸钡纳米粒子和β‑TCP基材。本发明将具有成骨诱导能力，体内CT显影示踪能力的稀土元素Eu掺入到压电材料BTO中制备得到了材料Eu掺杂的钛酸钡纳米粒子。这种材料在具有压电性能的同时也具有成骨诱导能力和CT显影示踪能力，解决了传统压电材料的缺点和不足。本发明将稀土元素Eu掺入到压电材料BTO中，获得的Eu‑BTO材料，Eu‑BTO材料具有压电性同时也具有更强的促进间充质干细胞向成骨细胞分化的能力，Eu的掺入也使的含有Eu‑BTO材料的支架具有更强的CT显影效果，这是对骨折愈合病情监控是十分有利的。

摘要： 本发明涉及振动测量技术领域，且公开了一种基于压电陶瓷压电性的机械振动测量装置，包括支撑板，所述支撑板的内部固定安装有密封板，所述密封板与支撑板之间固定安装有均匀分布的连接扭簧。该基于压电陶瓷压电性的机械振动测量装置，通过在支撑板收到振动一起晃动时，连接扭簧可以将其收到的左右晃动力，有效转换为上下振动力，振动力通过压电杆传导振动力，压电杆受到晃动力将机械能转换为电能，从而可以带动主动轮转动，主动轮在做转动过程中可以配合连接轮带动移动杆在连接框的内部运动，然后带动固定轮转动，固定轮在转动过程中配合永磁块的作用，可以产生感应电流，从而可以将振动的机械能转换为电能，实现了振动检测的效果。