BST陶瓷的縱向撓曲電系數(shù)測試研究.pdf

1、與壓電效應（Piezoelectricity）不同，撓曲電效應（Flexoelectricity）存在于所有的晶體介電材料中。它們的本質都是力電耦合效應，不同點在于壓電效應表征了應變ε與電極化P的耦合、而撓曲電效應是應變梯度(δ)ε/(δ)x與電極化P的耦合關系的顯現(xiàn)。從材料的角度來講，相比壓電材料，撓曲電材料有著應用溫度區(qū)間廣、環(huán)保等優(yōu)點。它在新型應變梯度傳感器、新型壓電復合材料、新型加速度傳感器等方面的應用前景十分廣闊。撓曲電系數(shù)則

2、是衡量材料傳感與驅動性能的重要指標，測試和研究各種材料的撓曲電系數(shù)是制作這些傳感器的基礎。
　　BST鈦酸鍶鋇陶瓷是一種介電常數(shù)高、環(huán)保、制備工藝較為簡單的介電材料，在其居里溫度點Tc，BST晶體從非中心對稱的4mm型轉變?yōu)橹行膶ΨQ的m3m型，此時不再具有壓電特性，利用該晶體的這一特性，可以在不受壓電效應干擾的情況下測試BST的撓曲電系數(shù)。本文通過固相法制備了BST(Ba0.75Ti0.25O3)陶瓷，并測試了其主要力學參數(shù)與介電

3、性能。
　　撓曲電系數(shù)μ11以及μ12的測定存在著微小電量測定（pA）、微小位移的驅動及其測定（μm）等方面的困難。本文則通過將BST（鈦酸鍶鋇）陶瓷做成梯形臺試樣，開創(chuàng)性的使用壓電微驅動器作為激勵源，使用超景深顯微鏡測微小位移、鎖定放大器測微小電信號，最終測算出BST(Ba0.75Ti0.25O3)陶瓷的縱向撓曲電系數(shù)μ11。本文還分析了二氧化釔(Y3O2)摻雜（介電常數(shù)）量、驅動頻率、BST梯形臺切削角α等因素對測得這一系數(shù)的