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Structure characterization of piezoelectric ceramics with respect to electrical fatigue (B03)

Structure characterization of piezoelectric ceramics with respect to electrical fatigue (B03)
压电陶瓷的电疲劳结构表征(B03)
批准号:
5394964
负责人:
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Collaborative Research Centres
财政年份:
2003
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2002-12-31 至 2013-12-31

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
模具变异(Domänenbreite)和模具Änderung (Röntgenreflexe)及功能(Zusammensetzung wurden in morphphotropen Phasenbereich, MPB)和未完成的PZT Proben系统研究。Zusätzlich hat konvergente Elektronenbeugung (CBED) zu Aussagen(德国)<s:1>模对称<s:1> hrt。Neben der bekannten tetragonalen Mikrodomänenstruktur (Breite ~ 200 nm) ließen siich Nanodomänen (~ 3-30 nm) nachweisen, die als mögliche Erklärung f<e:1> rden hohen gemessenen piezoelektrischen Koeffizienten im MPB herangezogen werden können。Die kleineren Domänenstrukturen haben eine deutlich höhere Mobilität unter elektrischem field。2 . Die combination der Abbildung mitergebnissen der Beugung ergigtur in konsistes Bild der Struktur in morphotropen Bereich, Die frher poststulierte monoline Phase bbb10 ausschließt。Ergänzt研究对象:温度与温度的函数关系äußeren elektrischen Feldes, aus denen r<s:1> ckschl<e:1> sse auf das Schaltverhalten von Piezokeramiken auf microskopischer Skala gezogen werden können。在原位同步衍射实验中,采用1 mol %的La稳定剂制备了一种纳米结构的纳米结构。Ferner的研究结果表明,在该研究的基础上,研究人员研究了该研究的可行性。“新模型研究Nanodomänen”和“新模型研究<e:2>”在“新模型研究Förderperiode新模型研究feldabhängige”中的应用。Ergänzend wind and ausgewählten dotierten Proben der Einfluss unschiedlicher element auf die Stabilität von Domänenbereichen bearbeitet。[1]〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕〔1〕die bietet die Möglichkeit, lang - same und schnelle Prozesse gezielt zu betrachten, die bei der elektrischen ermdung egel gel ß le spielen。平行吧台Arbeiten一个PZT-Keramiken了bleifreie Proben麻省理工学院ins Forschungsprogramm成员,wobei死beiden Systeme BiZn0, 5 ti0 5 o3和BiZn1/3Nb2/3O3祖茂堂Beginn im Vordergrund der Untersuchungen模特大赛。In diesen bisher noch weitgehend unbekannten Systemen gilt es zunächst grundlegende Arbeiten zur Zusammensetzung, crystal - graphischen struckturu and zum phasendiagram zu leisten, wozu die fzt - system erarbeitte Grundlagen von gros ßem Vorteil sind。In der Folge wind dann die Abbildung von Domänen In Abhängigkeit der Struktur unter verschiedenen äußeren Bedingungen (temperature, electricisches field) bearbeitet, um die Ergebnisse In Korrelation mit dem model der Nanodomänen zu setzen。
英文摘要
Die Variation der Domänenbreite und die Änderung der Röntgenreflexe als Funktion der Zusammensetzung wurden im morphotropen Phasenbereich (MPB) an undotierten PZT Proben systematisch untersucht. Zusätzlich hat konvergente Elektronenbeugung (CBED) zu Aussagen über die Symmetrie geführt. Neben der bekannten tetragonalen Mikrodomänenstruktur (Breite ~ 200 nm) ließen sich Nanodomänen (~ 3-30 nm) nachweisen, die als mögliche Erklärung für den hohen gemessenen piezoelektrischen Koeffizienten im MPB herangezogen werden können. Die kleineren Domänenstrukturen haben eine deutlich höhere Mobilität unter elektrischem Feld. Die Kombination der Abbildung mit Ergebnissen der Beugung ergibt ein konsistentes Bild der Struktur im morphotropen Bereich, das die früher postulierte monokline Phase [1] ausschließt. Ergänzt wurden die Arbeiten durch Beobachtungen als Funktion der Temperatur und eines äußeren elektrischen Feldes, aus denen Rückschlüsse auf das Schaltverhalten von Piezokeramiken auf mikroskopischer Skala gezogen werden können. In situ Synchrotrondiffraktion zeigte, dass die Nanostruktur unterschiedlich auf angelegtes Feld reagiert und durch Dotierung mit 1 mol % La stabilisiert werden kann. Ferner resultiert aus dieser Dotierung eine Verkleinerung der bei einer bestimmten Zusammensetzung und Sintertemperatur vorhandenen Domänenstruktur. Das neue Modell der Nanodomänen und die bisher durchgeführten Schaltexperimente sollen in der neuen Förderperiode durch feldabhängige TEM-Beobachtungen untermauert werden. Ergänzend wird an ausgewählten dotierten Proben der Einfluss unterschiedlicher Elemente auf die Stabilität von Domänenbereichen bearbeitet. Die bisher durchgeführten Synchrotronarbeiten sollen auf zeit- und feldabhängige Messungen durch Anwendung von Stroboskopie erweitert werden, um die Zeitdynamik von Schaltprozessen zu untersuchen. Dies bietet die Möglichkeit, langsame und schnelle Prozesse gezielt zu betrachten, die bei der elektrischen Ermüdung eine große Rolle spielen. Parallel zu den Arbeiten an PZT-Keramiken werden bleifreie Proben mit ins Forschungsprogramm aufgenommen, wobei die beiden Systeme BiZn0,5Ti0,5O3 und BiZn1/3Nb2/3O3 zu Beginn im Vordergrund der Untersuchungen stehen. In diesen bisher noch weitgehend unbekannten Systemen gilt es zunächst grundlegende Arbeiten zur Zusammensetzung, kristallographischen Struktur und zum Phasendiagramm zu leisten, wozu die für das PZT-System erarbeitete Grundlagen von großem Vorteil sind. In der Folge wird dann die Abbildung von Domänen in Abhängigkeit der Struktur unter verschiedenen äußeren Bedingungen (Temperatur, elektrisches Feld) bearbeitet, um die Ergebnisse in Korrelation mit dem Modell der Nanodomänen zu setzen.
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