激光干涉法测量压电材料纵向应变常数的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:kissonegougou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
压电材料是一种能够实现电能与机械能相互转化,具有压电效应的功能性材料,被广泛应用于无损检测、通讯技术、生物医疗、军事科技等领域。压电材料质量的好坏直接决定了系统能量转换的性能,评价压电材料质量的特征参数包括纵向应变常数、介电常数、机电耦合系数、机械品质因数等,其中纵向应变常数d33是关键性指标之一,它不仅描述了压电材料换能效率的高低,还反映出弹性性质与介电性质之间的耦合关系。因此,准确测量压电材料的纵向应变常数d33尤为重要。压电材料纵向应变常数d33的测量方法分为接触式测量和非接触式测量。接触式测量不仅会破坏材料表面,还会降低测量精度。激光干涉法作为非接触式测量的一种,以其非接触、可溯源性、高精度等优点,被广泛应用于微小动态位移的测量。本文针对现有接触式测量仪器精度较低的现状,拟通过研究激光干涉法测量压电材料纵向应变常数的影响因素和不确定度评估,探讨建立压电材料纵向应变常数标准装置的可行性。在建立激光干涉法测量系统的基础上,研究了压电材料纵向应变常数d33的影响因素、测量不确定度、方法间的一致性等问题。主要工作包括:1、通过激光干涉光路的搭建、正交信号的获取、多普勒信号的解调,建立了压电材料纵向应变常数d33的激光外差干涉法测量系统。详细分析了纵向应变常数的影响因素,包括激励场强、频率、电极、温度等,并对激光干涉法测量系统进行了不确定度的评估。2、对比激光干涉法和准静态法的测量结果,从纵向应变常数d33的定义出发,分析和探讨了正、逆压电效应下纵向应变常数d33之间的一致性以及差异原因。3、研究结果表明,在远离谐振频率点以下,纵向应变常数d33随着激励频率的增加基本保持不变;在激励场强远小于极化场强时,硬质压电陶瓷纵向应变常数d33不随激励场强而改变,而软质压电陶瓷纵向应变常数d33与激励场强存在线性关系;材料均匀性和极化程度的不同,以及测量时约束条件的制约,压电材料表面各处纵向应变常数d33数值往往并不相等,通常呈现中心处数值最小,边缘处数值最大;对激光外差干涉测量法不确定度评定结果表明,在10nm-150nm范围内,纵向应变常数d33测量不确定度优于2.30%;方法之间的一致性研究表明,正逆压电效应下的,激光干涉法测量结果略大于准静态法测量结果,且更接近材料真实d33值,激光干涉法可以作为一种绝对校准方法,给压电材料的纵向应变常数赋值,并用于准静态仪器的校准。
其他文献
随着教育体制改革的深入和办学规模的扩大,高职院校参与的经济活动越来越复杂和多元化,脱离了单一靠财政拨款的办学模式,在教学科研的同时,对外投资和校办产业等经济活动也开展起
超连续谱是指超短脉冲在非线性介质中传输时,由于色散及非线性效应的共同作用导致的脉冲光谱被展宽的现象。超连续谱因其连续光谱范围宽、稳定性好、相干性能优良等特点,在众
大规模可再生能源接入需要及时响应的各级备用容量支撑,合理配置立即可用的旋转级发电侧和需求侧备用容量对平衡系统可靠性与经济性至关重要。建立有偿使用备用服务的市场机
长期以来,关于生产力、生产方式和阶级斗争在社会发展中的作用,存在着两种认识上的偏差:一种忽视阶级意志和阶级斗争的作用,将经济因素尤其是生产力看成是历史发展的直接的唯
近年来,太赫兹技术的高速发展带来了太赫兹产业的繁荣,其中因为太赫兹倍频器是太赫兹频率源获得的一个最重要途径,所以,太赫兹倍频器的研究对太赫兹技术的发展具有十分重要的
采用可调频高压电源、自制线管式介质阻挡放电反应器,以挥发性有机化合物(VOCs)代表物质——甲苯为去除对象,考察了低温等离子体协同不同类型催化剂降解甲苯性能.对反应器能量
在电力行业内,低压电力载波通信以其独特的优势、稳定的使用条件与巨大的市场吸引了人们的广泛关注,并成为世界各大科研单位和公司的研究热点。与此同时,低压电力线载波通信
慢性尿酸性肾痛又称慢性痛风性肾痛病,简称痛风肾,是临床常见的继发性肾病。本病发展至晚期可出现肾损害,甚至尿毒症,治疗颇为棘手。笔者采用济生肾气丸合参苓白术散为主治疗本病
以GIS为技术工具,借助其空间分析能力,以多图叠加产生的图斑为评价单元,选择土壤有机质含量、土壤全磷含量、土壤全钾含量、土壤质地、耕层厚度、平均年降雨量、平均年有效积温