压电驱动器陶瓷材料温度特性研究及模型修正

压电驱动器陶瓷材料温度特性研究及模型修正

论文摘要

在压电陶瓷热-电-力多场耦合加载试验台上,对压电驱动器的陶瓷材料在强电场(2 kV/mm)和变温度(30~150℃)下的性能进行了测试,分析了电滞回线、应变回线以及自由电容与介电损耗角正切值随着温度的变化关系,同时建立了考虑温度影响的陶瓷材料的位移特性数学模型,并验证了模型的准确性。结果表明:随着温度的升高,双极强电场下的电滞回线逐渐变得细长,同时剩余极化、最大极化和矫顽场均下降,且温度对剩余极化和矫顽场的影响比对最大极化s的影响更为强烈,应变回线呈现典型的蝶形曲线,负应变随温度的升高而逐渐下降至0.12%;在单极工作电场下,随温度升高,剩余极化变化较小,最大极化升高明显,增加了40%左右;材料的压电常数基本呈线性增加的趋势,自由电容与介电损耗角正切值不断增大,温度越高,增幅越大。

论文目录

  • 1 试验系统及方法
  •   1.1 多场耦合试验系统
  •   1.2 性能测试方法与表征
  •     1.2.1 电容量与介质损耗角正切值测试
  •     1.2.2 压电性能测试
  •     1.2.3 电滞回线测试
  • 2 试验结果分析
  •   2.1 双极电场下的PZT性能随温度的变化
  •   2.2 单极电场下的PZT性能随温度的变化
  •   2.3 温度影响下的PZT数学模型修正
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘楠,刘振明,龚鑫瑞,黄新源,熊春友

    关键词: 柴油机,压电陶瓷,电滞回线,应变回线,数学模型

    来源: 西北工业大学学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 海军工程大学动力工程学院,陆军步兵学院工程技术与应用系

    基金: 国家自然科学基金(51879269),海军工程大学自主立项(425317Q013,425317Q014)资助

    分类号: TM282

    页码: 1011-1017

    总页数: 7

    文件大小: 2053K

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