电场诱导转变发生在具有多种现象的无数系统中,由于其在许多应用中的重要性,引起了广泛的科学兴趣。本综述重点介绍钛酸铋钠 (BNT) 基材料中发生的电场诱导转变,BNT 基材料被认为是一类重要的无铅钙钛矿,是多种应用领域中铅基化合物的可能替代品。BNT 基系统通常被归类为弛豫铁电体,其特征是复杂结构会经历各种电场驱动现象。本综述讨论了晶体结构对称性、畴结构和宏观特性的变化与成分、温度和电负载特性(包括幅度、频率和直流偏置)的关系。八面体倾斜与极化和应变之间的耦合机制以及其他微观结构特征被认为是介导局部和整体电场诱导响应的重要因素。通过强调遍历性对双极和单极循环中域演变和抗疲劳性的影响,讨论了场诱导转变对电疲劳的作用。全面讨论了场诱导转变在关键应用(包括储能电容器、致动器、电热系统和光致发光设备)中的相关性,以确定材料设计标准。最后对未来的研究进行了展望。
摘要:与化学计量简单的氮化铝 (AlN) 相比,锆钛酸铅薄膜 (PZT) 具有优异的压电和介电性能,是先进微机电系统 (MEMS) 器件中另一种有希望的候选材料。大面积 PZT 薄膜的制造具有挑战性,但需求迫切。因此,有必要建立合成参数与特定性能之间的关系。与溶胶-凝胶和脉冲激光沉积技术相比,本综述重点介绍了磁控溅射技术,因为它具有高度的可行性和可控性。在本文中,我们概述了 PZT 薄膜的微观结构特征、合成参数(如基底、沉积温度、气体气氛和退火温度等)和功能特性(如介电、压电和铁电等)。本综述特别强调了这些影响因素的依赖性,为研究人员通过磁控溅射技术获取具有预期性能的PZT薄膜提供实验指导。
摘要:本研究的主要目的是通过对钛酸锂离子电池内部产热的实验测量来说明钛酸锂离子电池组内的冷却机制。选择介电水/乙二醇(50/50)、空气和介电矿物油用于钛酸锂离子电池组的冷却。考虑了不同的流动配置来研究它们的热效应。在钛酸锂离子电池组中的锂离子电池单元中,采用了与时间相关的产热量,作为体积热源。假设电池组内的锂离子电池在所有模拟中具有相同的初始温度条件。通过 ANSYS 模拟锂离子电池组,以确定冷却系统和锂离子电池的温度梯度。模拟结果表明,流动布置和流体冷却剂类型会显著影响锂离子电池组的温度分布。
由薄,柔软,可拉伸的设备制成的电子皮肤,可以模仿人类的皮肤并重建触觉和感知,为假体传感,机器人技术控制和人机界面提供了巨大的机会。薄片设备的高级材料和力学工程已被证明是启用和增强各种电子皮肤的灵活性和可伸缩性的效果途径;但是,由于现有制造技术的限制,设备的密度仍然很低。在这里,我们报告了一个高通量的一步过程,用于对电子皮肤的传感器密度为25传感器/cm 2的大型触觉传感阵列,其中传感器基于本质上可拉伸的压电铅锆钛酸钛酸(PZT)弹性器。以均匀性和被动驱动方式的PZT弹性体传感器阵列可实现高分辨率触觉感应,简化数据采集过程并降低制造成本。高通量制造工艺提供了一个通用平台,用于将本质上可拉伸的材料集成到大面积的高区域,高设备密度软电子设备,用于下一代电子皮肤。
钛酸钡 (BaTiO 3 ) 是第一种已知的铁电陶瓷,由于其独特的介电、铁电和压电特性而成为各种应用的合适候选材料。众所周知,BaTiO 3 粉末的特性在很大程度上取决于合成路线和热处理条件。在本研究中,通过 Pechini 法使用醋酸钡和钛 (IV)(三乙醇胺)异丙醇水溶液合成了 BaTiO 3 纳米粒子。起始材料在水环境中稳定,并且可以在工业规模上高效制备 BaTiO 3 。通过 X 射线衍射 (XRD)、Rietveld 细化、扫描电子显微镜 (SEM)、能量色散 X 射线光谱 (EDX)、热重分析 (TGA) 和傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 表征了 BaTiO 3 的结构特性。 XRD 和 Rietveld 细化研究表明,BaTiO 3 具有立方结构,空间群为 Pm-3m(#221)。根据 Scherrer 公式估算,在 800ºC 的煅烧温度下,平均晶粒尺寸准确确定为 51.9 nm。粉末的 SEM 显微照片显示 BaTiO 3 晶粒呈圆形,平均晶粒尺寸约为 40-90 nm。关键词:钛酸钡,Pechini,Rietveld,XRD
快速充电电池通常使用能够通过固溶体转变连续容纳锂的电极,因为除了离子扩散之外,它们几乎没有动力学障碍。钛酸锂 (Li 4 Ti 5 O 12 ) 是一个例外,它是一种阳极,表现出非凡的倍率能力,这显然与其两相反应和两相中缓慢的锂扩散不一致。通过使用原位电子能量损失谱实时跟踪 Li + 迁移,我们发现 Li 4+ x Ti 5 O 12 中的轻松传输是由沿两相边界的亚稳态中间体中扭曲的锂多面体组成的动力学途径实现的。我们的工作表明,通过进入基态以上的能量景观可以实现高倍率能力,这可能具有与基态宏观相根本不同的动力学机制。这一见解应该为寻找高倍率电极材料提供新的机会。I