【摘 要】
：
随着微机电系统(ME MS)产业的快速发展,铁电薄膜材料作为微机电器件的重要组成部分而愈受重视.锆钛酸铅(PZT)薄膜具有优越的压电性、热释电性及光电性等性能,在微电子、压电
【机 构】
：
广西大学机械工程学院,中国电子科技集团公司第二十六研究所,广西制造系统与先进制造技术重点实验室
【基金项目】
：
国家自然科学基金资助项目(No.51905113),广西自然科学基金资助项目(No.2017GXNSFBA198233),广西研究生教育创新计划基金资助项目(No.YCSW2020018)。
论文部分内容阅读
随着微机电系统(ME MS)产业的快速发展,铁电薄膜材料作为微机电器件的重要组成部分而愈受重视.锆钛酸铅(PZT)薄膜具有优越的压电性、热释电性及光电性等性能,在微电子、压电、光学及半导体等领域展现了巨大的应用潜力.因此,高性能PZT薄膜的制备技术及制备工艺一直备受关注.其中,溶胶-凝胶法因具有易于控制成分,所需设备成本低及制备薄膜的均匀性好等优点而被广泛用于PZT薄膜制作中.该文在溶胶-凝胶法基本原理及制作工艺的基础上,着重分析了溶胶-凝胶法制备PZT薄膜的研究现状,总结了当前溶胶-凝胶法的技术特点,并指出了研究中存在的不足及未来的潜在改进方向.
其他文献
温度对微机电系统(MEMS)陀螺零偏影响较大,是影响其测量精度的主要因素之一。该文通过温度循环试验,建立了陀螺零偏与温度间的关系。采用多元逐步回归法和温度分段插值法建立了陀螺零偏温度补偿模型。试验结果证明,两种方法均能准确地反映陀螺零偏随温度变化的情况,且温度分段插值法可以消除明显的趋势项。与多元逐步回归法相比,补偿后全温零偏误差的峰-峰值由0.025(°)/s减小到0.015(°)/s,全温零偏稳定性由32.9(°)/h提高到14.2(°)/h。
针对预应力波纹管弯曲位置处易出现灌浆不密实问题,该文提出了一种基于压电波动法的预应力波纹管密实性监测研究方法。在塑料波纹管纵向4个横截面的顶部和底部各粘贴1个压电陶瓷片,通过其单发单收的“区域交叉”的纵向监测方式,分析了9个灌浆工况中接收信号幅值、频率和小波包能量的变化规律。当波纹管灌浆料密实时,其功率谱密度和小波包能量变化明显,验证了压电波动法监测的有效性。
压电陶瓷用作微型机器人的致动器具有静音、低功耗等优点,但在悬臂型应用中高位移所需的高驱动电压是其应用难点。该文针对一种双鳍式微型机器鱼的压电致动器,设计了可控制输出频率、幅值的高压正弦信号驱动系统。压电致动器的驱动模块采用PA443高压运放设计外围电路,运放电源基于集成开关芯片设计升压(BOOST)和降压-升压(BUCK-BOOST)开关电源电路,实现了升压比分别为27和14的+166 V和-166 V小型运放电源。信号源模块输出正弦脉冲宽度调制(SPWM)波并对其解调,经PA443放大成驱动电压。结果表
采用表面对称电极含金属芯聚偏氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器,代替人体纤毛细胞感受器,设计制备了一种仿生半规管。根据压电方程和密度差理论,建立仿生半规管的密度差感知机理理论模型。搭建了实验系统,测试了传感器对仿生内淋巴液与仿生壶腹嵴之间密度差变化的感知功能。实验结果表明,仿生壶腹嵴传感器在液体压力作用下可以产生相应的变形,并且不同密度差下的响应幅值不同,同时验证了人体半规管中,当密度差足够大时,半规管具有对直线加速度产生反应的能力。
针对红砂岩易发生剪切破坏导致工程结构发生安全事故的问题,该文提出了一种基于压电波动的主动监测方法,利用压电传感技术对红砂岩的剪切破坏过程进行主动监测,在小波包能量法的基础上,引入均方根差定义损伤因子,实现对红砂岩剪切破坏过程的定量表征。试验结果表明,在红砂岩试件开始加载后的第12 min,试件发生剪切破坏,损伤因子发生突变,与红砂岩的剪应力-时间曲线相吻合,验证了采用损伤因子定量评估红砂岩剪切破坏过程的准确性和可行性,为红砂岩破坏的实时监测提供了一条新途径。
以某冶炼厂熔炼车间SVK12-3S离心空气压缩机第一、二级可倾轴瓦油膜为研究对象,理想化边界条件后通过建模和有限元仿真模拟不同进油温度下的油膜温度、压力、流速情况。仿真结果显示:(1)轴瓦油膜均存在压力集中区,但一级轴瓦油膜压力分布全为正压,二级轴瓦油膜有明显正压、负压集中区域,且压差较大,预计二级轴瓦油膜极易破裂;(2)一、二级轴瓦油膜温度变化趋势基本一致,二级轴瓦油膜温差稍大;(3)一、二级轴瓦油膜流速基本恒定,分别为13.1 m/s和82.0 m/s;(4)对比某厂之前三次检修情况,二级轴瓦损坏情况
该文基于多模与熊猫光纤耦合设计了一款新型马赫-曾德尔干涉仪传感器,该传感器对温度和轴向应变均较灵敏,在温度或应变变化时,传感器透射谱谐振峰波长发生线性漂移,通过考察谐振峰波长偏移量来感知应变与环境温度。实验结果表明,测得最大温度灵敏度为65.45 pm/℃,最大应变灵敏度为-1.9 pm/με。利用传感器透射谱谐振峰两个波谷的温度和应变灵敏度构建测量矩阵,实现了温度与应变的同时测量,消除了交叉敏感。
被称为川南地区“都江堰”、国务院“十三五”期间规划的172项重大水利工程——向家坝灌区北总干渠一期一步工程,是向家坝水电站工程综合开发利用的配套工程。如何正确处理国家、地方政府、个人、集体、业主、施工单位之间的关系是特大型水利工程征地移民安置工作的关键,应客观公正、实事求是、深入细致地进行调查研究,合理布局规划、满足灌区工程开发用地需求,确保征地移民安置、后续施工稳步推进。结合向家坝灌区北总干渠一期一步工程建设征地移民实际情况分析了征地移民工作存在的问题和面临的挑战,提出了向家坝灌区征地移民工作的创新管理
该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光学器件构成,解调系统整体实现相对简便。实验中搭建的MZI,其臂长差在16.8 cm范围内连续可调,并可在15μm范围实现重复扫描,扫描速度达到50 Hz。理论仿真分析及实验验证表明,该套解调系统可以实现对F-P传感器的信号解调。
压电扬声器因其压电谐振式工作原理而成为顺应电子设备小型化趋势的研究热点,但是由于低频性能不突出而限制了其应用。该文为了降低压电扬声器谐振频率,在分析压电扬声器低频振动原理的基础上,提出了基于弯曲振动模态的压电单晶切型计算模型,并通过计算确定了其优化切型;利用有限元分析法验证了切型对扬声器谐振频率的影响;制作了扬声器原型器件,并对其谐振频率进行了测试与分析。结果表明,该文计算得到的优化切型将压电扬声器的弯曲谐振频率降低了约10%,证明该文提出的切型判断方法能够有效降低压电扬声器的低频谐振频率。