高溫壓電振動能量回收器件和高溫驅(qū)動器
傳統(tǒng)PZT壓電陶瓷應(yīng)用廣泛,但在居里溫度較低,環(huán)境溫度較高時,PZT陶瓷樣品極易退極化。隨著壓電材料的應(yīng)用范圍的進一步拓展,一些極端條件對壓電陶瓷的應(yīng)用提出了新的挑戰(zhàn)。北京大學(xué)工學(xué)院實驗室利用高居里點的鈧酸鉍 - 鈦酸鉛壓電陶瓷制備了基于 d31模式和d33模式的應(yīng)用于高溫環(huán)境中的壓電振動能量回收器,器件可以穩(wěn)定地工作在 150℃以上的高溫環(huán)境中。高溫下由于電疇被活化,器件的壓電系數(shù)和相應(yīng)的輸出功率比室溫時提高一倍以上。
與壓電能量回收器不同的是,壓電驅(qū)動器是一種利用壓電效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)化為機械能實現(xiàn)納米級驅(qū)動的器件,壓電驅(qū)動器利用壓電材料的準(zhǔn)靜態(tài)逆壓電效應(yīng)實現(xiàn)10微米至100微米的微小位移;同時,還可以利用壓電陶瓷的高溫諧振動效應(yīng)制備高溫壓電馬達。
北京大學(xué)
2021-04-13