一种基于铁弹畴变的大致动应变压电致动器

    公开(公告)号:CN104538545B

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201510031542.X

    申请日:2015-01-22

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 李法新 苗鸿臣

    Abstract: 本发明公开了一种基于铁弹畴变的大致动应变压电致动器,包括长条型压电片、长条形约束片和驱动电源,其特征在于,在所述压电片较大的两个相对表面上沿长度方向各粘接有一所述约束片,所述压电片和约束片在该表面宽度方向的尺寸是一致的,而在长度方向上约束片对压电片施加有拉伸预应力;所述压电片沿该表面的长度方向极化;在压电片所述的两个相对表面上带有电极,电极通过导线和驱动电源连接。该致动器结构简单,制作工艺简单;可实现超大致动应变,即使不用多层结构,也能实现较大的致动位移。

    可用于原子力显微镜的薄膜材料微挠曲加载装置及方法

    公开(公告)号:CN103018491B

    公开(公告)日:2014-09-24

    申请号:CN201210491139.1

    申请日:2012-11-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种可用于原子力显微镜的薄膜材料微挠曲加载装置及方法。该加载装置包括螺旋式加载轴、制动装置、装夹装置、加载杆、锥形加载头和基座,其中:加载杆与螺旋式加载轴轴连接;锥形加载头固定在加载杆顶端;制动装置对螺旋式加载轴进行制动;装夹装置将螺旋式加载轴固定在基座上。通过手动控制螺旋式加载轴的旋转运动,推动加载杆和锥形加载头产生水平位移,经锥形加载头与薄膜材料试件的接触作用,使得试件末端产生竖直方向的变形。该微挠曲加载装置与原子力显微镜联合使用,实现对于材料在承受挠曲变形时的微纳米尺度力、电、磁性质及微观结构的观测。

    全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法

    公开(公告)号:CN106940346A

    公开(公告)日:2017-07-11

    申请号:CN201710165316.X

    申请日:2017-03-20

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G01N29/348 G01N29/42 G01N2291/023

    Abstract: 本发明公开了一种全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法。本发明采用一块压电陶瓷圆环沿厚度方向极化,平均分成2n个扇形体后在侧面制备电极,重新构成圆环,相邻的换能器子单元的极化方向相反,形成沿厚度极化方向交替反向并且周向施加电场的全指向性激励与接收SH0波的压电换能器;本发明的各个换能器子单元取自于同一个压电陶瓷圆,极化程度、机电耦合系数等的材料参数的差异可以忽略不计,确保了换能器沿各个方向的均一性;沿厚度极化的工艺也远比周向极化简单;与EMAT和MPT相比,本发明的压电换能器能量转换率高,信号强,抗干扰能力强;本发明具有很强的实用价值,更适用于平板检测超声导波检测。

    全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法

    公开(公告)号:CN106940346B

    公开(公告)日:2019-07-19

    申请号:CN201710165316.X

    申请日:2017-03-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种全指向性激励与接收水平剪切波的压电换能器及制备方法。本发明采用一块压电陶瓷圆环沿厚度方向极化,平均分成2n个扇形体后在侧面制备电极,重新构成圆环,相邻的换能器子单元的极化方向相反,形成沿厚度极化方向交替反向并且周向施加电场的全指向性激励与接收SH0波的压电换能器;本发明的各个换能器子单元取自于同一个压电陶瓷圆,极化程度、机电耦合系数等的材料参数的差异可以忽略不计,确保了换能器沿各个方向的均一性;沿厚度极化的工艺也远比周向极化简单;与EMAT和MPT相比,本发明的压电换能器能量转换率高,信号强,抗干扰能力强;本发明具有很强的实用价值,更适用于平板检测超声导波检测。

    一种周期性正交极化的大应变压电陶瓷致动器及制备方法

    公开(公告)号:CN107093664B

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201710257593.3

    申请日:2017-04-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种周期性正交极化的大应变压电陶瓷致动器及制备方法。本发明采用压电陶瓷板包括n个基本畴单元,每一个基本畴单元包括取向垂直的c畴和a畴;在单向正电场的作用下,a畴由非180°畴变引起的畴变应变的伸长量显著大于与其相邻的c畴由压电效应引起的压电应变的伸长量,从而在a畴和c畴的界面由于应变失配产生失配应力,两侧的c畴处于受拉的状态;当电场撤去,使致动应变回到零点,实现可恢复致动应变;本发明提供了利用工业压电陶瓷产生超大致动应变的解决方案;本发明制备工艺简单、成本低廉,适合工业批量生产,且致动应变远远高于常规的压电致动器,可以预见本发明将极大地推动压电致动器的进一步广泛应用。

    一种基于铁弹畴变的大致动应变压电致动器

    公开(公告)号:CN104538545A

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201510031542.X

    申请日:2015-01-22

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 李法新 苗鸿臣

    Abstract: 本发明公开了一种基于铁弹畴变的大致动应变压电致动器,包括长条型压电片、长条形约束片和驱动电源,其特征在于,在所述压电片较大的两个相对表面上沿长度方向各粘接有一所述约束片,所述压电片和约束片在该表面宽度方向的尺寸是一致的,而在长度方向上约束片对压电片施加有拉伸预应力;所述压电片沿该表面的长度方向极化;在压电片所述的两个相对表面上带有电极,电极通过导线和驱动电源连接。该致动器结构简单,制作工艺简单;可实现超大致动应变,即使不用多层结构,也能实现较大的致动位移。

    可用于原子力显微镜的薄膜材料微挠曲加载装置及方法

    公开(公告)号:CN103018491A

    公开(公告)日:2013-04-03

    申请号:CN201210491139.1

    申请日:2012-11-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种可用于原子力显微镜的薄膜材料微挠曲加载装置及方法。该加载装置包括螺旋式加载轴、制动装置、装夹装置、加载杆、锥形加载头和基座,其中:加载杆与螺旋式加载轴轴连接;锥形加载头固定在加载杆顶端;制动装置对螺旋式加载轴进行制动;装夹装置将螺旋式加载轴固定在基座上。通过手动控制螺旋式加载轴的旋转运动,推动加载杆和锥形加载头产生水平位移,经锥形加载头与薄膜材料试件的接触作用,使得试件末端产生竖直方向的变形。该微挠曲加载装置与原子力显微镜联合使用,实现对于材料在承受挠曲变形时的微纳米尺度力、电、磁性质及微观结构的观测。

    具有压电系数d<base:Sub>36</base:Sub>的压电陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN104810472B

    公开(公告)日:2017-06-06

    申请号:CN201510169643.3

    申请日:2015-04-10

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 李法新 苗鸿臣

    Abstract: 本发明公开了一种具有压电系数d36的压电陶瓷及其制备方法。对极化好的长方体压电陶瓷进行均匀压缩,压缩应力垂直施加在与极化方向平行的两个相对面上,并在室温下老化2~3天,然后进行zxt±45°方式的切割,得到在其自身坐标系下具有压电系数d36的压电陶瓷,即沿着与极化方向平行的方向施加电场E3,该压电陶瓷会在与极化方向垂直的面内产生剪切应变S6;或者,对与极化方向垂直的面施加剪切应力T6,该压电陶瓷会在与极化方向垂直的电极面产生电位移D3。本发明有望推动d36模式的科学研究和工业应用。

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