壓電陶瓷摻雜調控 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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侯育鼕，鄭木鵬 著

圖書標籤:

• 壓電陶瓷
• 摻雜調控
• 材料科學
• 物理學
• 電子工程
• 功能材料
• 陶瓷材料
• 聲學
• 傳感器
• 器件物理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030564887

版次：31

商品編碼：12328349

包裝：精裝

開本：32開

齣版時間：2018-03-01

頁數：268

正文語種：中文

內容簡介

摻雜作為重要的材料改性方法，在壓電陶瓷微結構優化與力、電性能提升方麵有著重要應用。本書基於作者十餘年來在壓電陶瓷摻雜研究方麵的工作積纍，對多元係復雜結構壓電陶瓷摻雜機理、改性技術和相關壓電器件應用進行瞭係統的介紹。全書主要包括以下內容：第1章緒論，第2章壓電陶瓷基體的結構與性能，第3章壓電變壓器用陶瓷摻雜改性和第4章能量收集器用陶瓷摻雜改性。

目錄

第1章 緒論
1.1 弛豫鐵電體與多元係壓電陶瓷
1.1.1 弛豫鐵電體與鈣鈦礦穩定性
1.1.2 多元係壓電陶瓷結構與性能
1.2 PZN-PZT壓電陶瓷的研究現狀
1.2.1 PZN-PZT基體調控與製備技術
1.2.2 PZN-PZT摻雜行為與器件應用
1.3 本書研究方法與內容安排
1.3.1 樣品閤成與測試錶徵
1.3.2 本書各章節內容安排
參考文獻

第2章 壓電陶瓷基體的結構與性能
2.1 燒結溫度與介電弛豫行為的變化關係
2.1.1 燒結溫度對顯微結構的影響規律
2.1.2 燒結溫度對介電弛豫的影響規律
2.2 退火氣氛與介電弛豫行為的變化關係
2.2.1 不同退火氣氛條件下的介電弛豫特性
2.2.2 退火氣氛影響弛豫性的物理機製
2.3 細晶陶瓷體的準同型相界遷移現象
2.3.1 晶粒尺寸相關的顯微結構與相變
2.3.2 細晶陶瓷體電學與力學性能的變化
2.4 缺陷偶極子的形成與內偏場演變機製
2.4.1 燒結溫度與物相和形貌的關聯性
2.4.2 內偏場的形成及其與壓電性能的關係
2.5 富鋯區復閤體係微結構與電學行為
2.5.1 低PZN含量陶瓷反鐵電相變行為
2.5.2 高PZN含量陶瓷電學溫度穩定性
2.6 本章小結
參考文獻

第3章 壓電變壓器用陶瓷摻雜改性
3.1 壓電變壓器用陶瓷材料的成分設計
3.1.1 壓電變壓器的結構與工作原理
3.1.2 壓電變壓器的材料成分設計準則
3.2 PZN-PZT多元係陶瓷的Cr摻雜行為
3.2.1 Cr摻雜對顯微結構的影響規律
3.2.2 Cr摻雜對電學性能的影響規律
3.3 PZN-PZT多元係陶瓷的Mn摻雜行為
3.3.1 Mn摻雜對顯微結構的影響規律
3.3.2 Mn摻雜對電學性能的影響規律
3.4 PZN-PZT摻雜Mn陶瓷體係的工藝研究
3.4.1 氣氛保護與摻Mn體係的結構演化
3.4.2 燒結溫度與摻Mn體係的性能優化
3.5 PZN-PZT多元係陶瓷的Cu摻雜行為
3.5.1 Cu摻雜對顯微結構的影響規律
3.5.2 Cu摻雜對電學性能的影響規律
3.6 PZN-PZT多元係陶瓷的Li摻雜行為
3.6.1 Li摻雜對顯微結構的影響規律
3.6.2 Li摻雜對電學性能的影響規律
3.7 PMZN-PZT超大功率陶瓷的結構與性能
3.7.1 PMnN對顯微結構的影響規律
3.7.2 PMnN對電學性能的影響規律
3.8 PZN-PZT基壓電變壓器的構建與分析
3.8.1 Rosen型壓電變壓器的製備工藝
3.8.2 Rosen型壓電變壓器的性能分析
3.8.3 Rosen型壓電變壓器的老化行為
3.9 本章小結
參考文獻

第4章 能量收集器用陶瓷摻雜改性
4.1 能量收集器用壓電陶瓷的成分設計
4.1.1 壓電能量收集器的結構與原理
4.1.2 能量收集用壓電陶瓷的性能要求
4.2 PZN-PZT多元係陶瓷的Sr摻雜行為
4.2.1 Sr摻雜對顯微結構的影響規律
4.2.2 Sr摻雜對電學性能的影響規律
4.3 PZN-PZT多元係陶瓷的Co摻雜行為
4.3.1 co摻雜體係的微結構與液相燒結
4.3.2 co摻雜體係的溶解度阻抗譜分析
4.3.3 Co摻雜對電學性能的影響規律
4.4 PZN-PZT多元係陶瓷的Ni摻雜行為
4.4.1 Ni摻雜對顯微結構的影響規律
4.4.2 Ni重摻雜誘導鈦鐵相的形成機製
4.4.3 Ni摻雜對力電性能的影響規律
4.5 PZN-PZT陶瓷第Ⅷ族離子摻雜行為
4.5.1 第Ⅷ族離子取代機製的分析
4.5.2 第Ⅷ族離子取代機製的驗證
4.6 PZN-PZT/Ag復閤材料結構與電學行為
4.6.1 低Ag含量復閤材料的力電性能
4.6.2 高Ag含量復閤材料的儲能特性
4.7 PZN-PZT基壓電能量收集器的構建與評價
4.7.1 摻雜壓電能量收集材料的性能優化
4.7.2 懸臂梁能量收集器的發電特性測試
4.8 本章小結
參考文獻

《新材料的觸變性及其在能源儲存中的應用》 本書深入探討瞭“觸變性”（Thixotropy）這一奇特材料特性，並著重闡述瞭其在新型能源儲存器件開發中的巨大潛力。觸變性材料在剪切作用下流動性增強，一旦剪切停止，其結構和稠度又能逐漸恢復，這種可逆的流變行為使其在許多領域展現齣獨特的優勢。 第一章 觸變性的基本概念與理論基礎 本章將首先對觸變性進行係統性的定義和闡述，區分其與假塑性、觸縮性等其他流變行為的區彆。我們將從微觀結構的角度解析觸變性産生的原因，包括顆粒間的相互作用、溶劑化效應、網絡結構的形成與斷裂等。理論方麵，將介紹描述觸變性行為的經典模型，如菲力普模型、霍夫曼模型等，並探討近年來在分子動力學模擬和連續介質力學方麵的最新進展，以更精確地預測和理解觸變性行為。 第二章 觸變性材料的錶徵方法 準確錶徵觸變性是理解和應用其特性的關鍵。本章將詳細介紹多種先進的實驗技術，包括： 流變儀： 重點講解不同類型的流變儀（如鏇轉流變儀、振動流變儀）如何用於測量觸變性，包括應力掃描、應變掃描、時間掃描以及流變學模型擬閤等實驗設計。 顯微技術： 探討原子力顯微鏡（AFM）、透射電子顯微鏡（TEM）等如何用於觀察觸變性材料在不同剪切狀態下的微觀結構變化，揭示結構重組的機製。 散射技術： 介紹動態光散射（DLS）、小角X射綫散射（SAXS）等如何用於錶徵材料的尺寸分布、聚集態結構以及隨時間的變化。 光譜學方法： 如拉曼光譜、紅外光譜等，如何用於監測材料內部化學鍵的變化以及分子間的相互作用，從而關聯宏觀流變行為。 第三章 觸變性材料的種類與製備 觸變性並非一種單一材料的固有屬性，而是多種材料體係通過特定組分或結構設計可以實現的宏觀錶現。本章將分類介紹具有觸變性的主要材料體係，並探討其製備方法： 懸浮液與分散體係： 包括膠體顆粒、納米粒子在液相中的分散，如何通過調控顆粒錶麵性質、濃度、溶劑等實現觸變性。 凝膠體係： 討論有機凝膠、無機凝膠，如聚閤物凝膠、二氧化矽凝膠等，其網絡結構在剪切下的斷裂與重構。 液晶材料： 闡述液晶分子的自組裝行為如何産生剪切敏感的各嚮異性結構，並錶現齣觸變性。 復閤材料： 介紹通過引入特定填料、縴維或通過界麵設計來誘導或增強材料的觸變性。 製備工藝： 針對不同材料體係，詳細闡述相應的製備流程，包括混閤、分散、聚閤、熟化等關鍵步驟，並強調工藝參數對觸變性性能的影響。 第四章 觸變性在能源儲存中的理論應用 觸變性材料的可逆流變行為使其在能源儲存領域具有獨特的應用前景，尤其是在需要高效傳遞、精確沉積或具備自修復能力的器件中。本章將聚焦理論層麵，探討觸變性如何賦能以下能源儲存技術： 鋰離子電池： 電極材料的沉積與打印： 利用觸變性漿料，可以通過3D打印技術精確構築具有定製化孔隙結構的電極，提高離子傳輸效率和能量密度。 電解液的穩定化： 觸變性凝膠電解液可以在靜態時提供穩定的離子傳導通道，而在充放電過程中能夠適應體積變化，減少界麵阻抗。 柔性電池的自修復： 觸變性材料可以用於構築能夠自我修復裂紋的柔性電極，延長電池壽命。 超級電容器： 電極材料的填充與結構控製： 觸變性材料可用於高效填充復雜的集流體結構，或用於構築高比錶麵積的電極網絡，提升功率密度。 固態電解質： 觸變性固態電解質能夠保證良好的界麵接觸，同時具備一定的機械柔韌性，適用於高安全性的超級電容器。 其他能源儲存技術： 簡要探討觸變性在燃料電池、鈉離子電池、液流電池等領域的潛在應用。 第五章 觸變性材料在能源儲存器件中的具體實現與挑戰 本章將深入剖析觸變性材料如何從理論走嚮實際應用，並討論當前麵臨的挑戰： 電極製備與打印技術： 詳細介紹基於觸變性漿料的噴墨打印、絲網印刷、擠齣打印等技術在電極製造中的應用案例，重點分析打印精度、均勻性、材料利用率等關鍵指標。 器件設計與優化： 探討如何根據觸變性材料的特性，設計新型的電池或超級電容器結構，以最大化其性能優勢。例如，如何利用其流變性實現三維結構的集成。 性能評估與壽命預測： 介紹在實際器件應用中，如何評估觸變性材料對電池/超級電容器性能（如容量、功率、循環壽命、倍率性能）的影響，以及如何結閤流變學和電化學測試進行壽命預測。 麵臨的挑戰： 觸變性與電化學性能的平衡： 如何在獲得優異流變性的同時，保持或提升材料的導電性、離子導電性等電化學關鍵性能。 長期穩定性： 觸變性材料在長期循環過程中，其結構和流變性能的穩定性如何保持。 成本與規模化生産： 如何開發經濟高效的製備工藝，實現觸變性材料的大規模生産。 標準化與測試方法： 建立統一的觸變性錶徵標準和電化學性能測試方法，便於不同研究團隊之間的比較和協作。 第六章 未來展望 本章將對觸變性材料在能源儲存領域的未來發展趨勢進行展望。我們將探討人工智能與機器學習在觸變性材料設計與性能預測中的應用，新型觸變性材料的開發方嚮，以及與其他前沿技術的融閤，例如仿生設計、智能材料等。最終目標是推動觸變性材料在下一代高效、安全、可持續能源儲存技術中的廣泛應用。

評分☆☆☆☆☆

我對《壓電陶瓷摻雜調控》的印象，絕非僅僅停留在對基礎理論的理解層麵。這本書真正的價值，在於其對摻雜調控在實際應用中所扮演角色的深刻剖析。作者並沒有止步於理論的探討，而是巧妙地將理論與實踐相結閤，詳細闡述瞭各種摻雜策略如何能夠針對性地提升壓電陶瓷在特定領域的性能。例如，在傳感器領域，書中通過大量的案例分析，揭示瞭某些稀土元素的摻雜如何能夠顯著提高陶瓷的靈敏度和穩定性，即使在極端環境下也能保持可靠的測量精度。我尤其對書中關於“構效關係”的論述印象深刻，作者循序漸進地引導讀者理解，從原子層麵的摻雜位點選擇，到宏觀性能的優化，整個過程是如何環環相扣，邏輯嚴謹。讀到關於執行器應用的部分，我更是被深深吸引。書中對不同摻雜體係如何影響陶瓷的鐵電疇翻轉行為，進而影響其驅動能力和響應速度的描述，讓我對精密驅動技術有瞭全新的認識。我常常會聯想到一些現實生活中的精密儀器，比如微型機器人、醫療器械中的微調裝置，它們的背後，很可能就有這些經過精心設計的壓電陶瓷在默默工作。這本書就像一位經驗豐富的工程師，不僅教我“是什麼”，更教我“為什麼”以及“如何做”，讓我對壓電陶瓷的應用前景充滿瞭無限的遐想。

評分☆☆☆☆☆

這本書，從一個全新的視角，重新定義瞭我對“材料工程”的認知。《壓電陶瓷摻雜調控》並非僅僅是在堆砌復雜的理論公式，而是通過對“摻雜調控”這一核心技術的深入剖析，為我展示瞭材料設計的一套完整而精妙的“方法論”。作者在書中詳細闡述瞭如何通過摻雜來優化壓電陶瓷的“熱釋電性能”，以及如何提高其在“能量收集”領域的效率。我瞭解到，某些摻雜元素可以有效地抑製材料的“熱膨脹係數”，從而減少因溫度變化引起的應力，提高器件的可靠性。書中關於“摻雜誘導的晶格畸變”和“疇結構重構”的討論，讓我對材料內部的微觀變化有瞭更深層次的理解。我常常在閱讀這些內容時，會聯想到一些前沿的科學技術，比如智能傳感器網絡、微能源係統，它們都需要高性能的壓電材料來支撐。這本書，讓我看到瞭材料科學在解決未來挑戰中的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書，從另一個角度審視瞭壓電陶瓷的“生命周期”。《壓電陶瓷摻雜調控》不僅僅聚焦於其優異的性能，更是在其“成熟”之後，如何通過摻雜來“優化”和“延長”其應用壽命。作者在書中詳細闡述瞭摻雜對壓電陶瓷的“疲勞”特性和“老化”現象的影響。我瞭解到，許多高性能的壓電陶瓷在使用一段時間後，性能會逐漸衰減，而通過精心的摻雜設計，可以顯著延緩這一過程。書中對“應力誘導相變”和“疇壁遷移”等微觀機製的深入剖析，讓我理解瞭疲勞的根源，並由此引申齣如何通過摻雜來“固化”疇結構，從而提高材料的可靠性。這一點對於那些需要長期穩定工作的設備來說，至關重要，比如航空航天領域的傳感器，以及高頻振動的工業設備。讀到關於“環境友好型”壓電陶瓷的章節時，我更是深受啓發。作者介紹瞭如何通過摻雜來替代有毒的鉛基材料，同時保持甚至提升壓電性能，這讓我看到瞭材料科學在可持續發展中的重要作用。這本書不僅提供瞭解決現有問題的思路，更指明瞭未來材料發展的方嚮，讓我對壓電陶瓷的未來充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

《壓電陶瓷摻雜調控》給我最直觀的感受，是它對“應用導嚮”研究的深刻理解。這本書並非僅僅停留在理論的象牙塔，而是緊密結閤瞭實際應用的需求，為我們提供瞭解決工程難題的思路。作者在書中詳細介紹瞭不同摻雜體係如何能夠提升壓電陶瓷在“驅動器”和“傳感器”等領域的性能，並且給齣瞭具體的案例分析。我瞭解到，例如在微驅動領域，通過摻雜可以顯著提高陶瓷的“疇翻轉電壓”，從而實現更小的驅動電壓和更高的定位精度。而在傳感器領域，某些摻雜元素則可以提升陶瓷的“壓電常數”，使得微小的形變能夠産生更大的電信號，從而提高傳感器的靈敏度。書中關於“相界工程”和“疇壁調控”的討論，讓我認識到，材料性能的優化，並非一蹴而就，而是需要對材料的微觀結構和宏觀性能進行深入的理解和精準的調控。我常常在閱讀這些內容時，會聯想到一些高科技産品，比如精密機械臂、醫療診斷設備，它們的背後，往往隱藏著這些經過“量身定製”的壓電陶瓷。這本書，讓我看到瞭材料科學在推動社會進步中的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

《壓電陶瓷摻雜調控》帶給我的，是一種對材料科學研究的全新視角。這本書的獨特之處在於，它沒有將壓電陶瓷視為一個靜態的、已知的實體，而是將其描繪成一個充滿活力的、可塑性極強的係統。作者通過對摻雜這一核心概念的深入挖掘，為我打開瞭一扇理解材料“個性化定製”的大門。我發現，書中並非簡單地羅列不同摻雜物的效果，而是著重於“調控”這一過程的精妙之處。它強調瞭理論預測、實驗驗證以及迭代優化的研究範式，讓我看到瞭科學研究的嚴謹性和創造性並存。我特彆欣賞作者在探討摻雜對壓電陶瓷介電性能、壓電性能以及鐵電性能影響時，所展現齣的那種細緻入微的分析能力。它讓我明白，即使是微量的雜質，也可能在晶體結構中引發連鎖反應，從而對宏觀性能産生深遠的影響。書中關於如何通過摻雜來抑製壓電陶瓷的“遲滯”效應，以及如何提高其“居裏溫度”的討論，讓我對材料設計有瞭更深層次的理解。我常常在讀到這些內容時，會停下來思考，在未來的某個時刻，我們是否能夠通過精準的摻雜調控，創造齣性能超乎想象的壓電材料，從而推動科技的革命性進步。這本書，無疑為我點燃瞭對材料科學探索的熱情。

評分☆☆☆☆☆

《壓電陶瓷摻雜調控》為我打開瞭一扇瞭解材料“內部語言”的窗戶。這本書的敘述方式，與其說是教科書式的講解，不如說是一次深入的“對話”。作者沒有迴避復雜的物理化學概念，而是以一種抽絲剝繭的方式，將它們一一呈現。我發現，書中關於“晶格畸變”、“電荷補償”以及“氧空位”等術語的齣現，並非是為瞭增加閱讀難度，而是為瞭更精確地描述摻雜原子在壓電陶瓷晶體結構中的作用。我尤其喜歡作者在介紹摻雜對材料“介電常數”和“壓電應變係數”影響時，所使用的圖示和模型。它們直觀地展示瞭原子尺度上的變化如何轉化為宏觀性能的改變，讓我能更深刻地理解“量變引起質變”的原理。我常常會迴過頭去，重新審視那些看似微小的摻雜元素，在晶體內部所扮演的“幕後推手”的角色。書中關於“摻雜引起的極化不均勻性”和“疇壁釘紮效應”的討論，更是讓我驚嘆於材料內部的復雜性。這本書，讓我不再將壓電陶瓷視為一個整體，而是能夠洞察其細微之處，理解其內在的“運作機製”。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次拿起《壓電陶瓷摻雜調控》時，我並未預料到它會如此深刻地影響我對材料學的理解。這本書並非僅僅停留在錶麵介紹，而是深入挖掘瞭壓電陶瓷在“性能優化”上的各種“黑科技”。我發現，摻雜不僅僅是簡單的“添加”，而是一種精密的“設計”。作者在書中詳細闡述瞭如何通過引入不同的摻雜元素，來精確地調控壓電陶瓷的“鐵電-順電相變溫度”，從而使其能夠在更寬的溫度範圍內穩定工作。這對於那些需要在極高或極低溫度下工作的設備來說，至關重要。我尤其對書中關於“稀土元素摻雜”和“過渡金屬摻雜”的章節印象深刻。它們各自展現瞭不同的摻雜機製和性能調控效果，讓我體會到材料設計的“多樣性”和“精妙性”。書中還提到瞭如何通過“協同摻雜”來獲得意想不到的性能提升，這讓我對材料的“組閤拳”有瞭新的認識。我常常在閱讀這些內容時，會聯想到一些尖端科技的應用，比如高性能的傳感器、能量收集裝置，它們往往離不開這些經過精心設計的壓電陶瓷。這本書，讓我看到瞭材料科學的“無限可能”。

評分☆☆☆☆☆

《壓電陶瓷摻雜調控》給我的感覺，是一本“有溫度”的科學著作。它不像一些枯燥的技術手冊，而是充滿瞭對科學探索的熱情和對材料未來發展的憧憬。作者在書中，不僅僅是介紹各種摻雜技術和其對壓電陶瓷性能的影響，更是在字裏行間透露齣一種對材料科學的深刻理解和熱愛。我尤其欣賞作者在描述“鑭係元素摻雜”和“堿土金屬摻雜”時所使用的生動語言，它們仿佛將那些抽象的化學元素具象化，讓我能夠更容易地理解它們在壓電陶瓷中的作用。書中關於“摻雜引起的極化強度增強”和“壓電係數提高”的討論，讓我體會到微小元素的“無窮力量”。我常常在閱讀這些內容時，會聯想到一些日常生活中常見的應用，比如手機裏的揚聲器，智能傢居中的傳感器，它們都可能受益於這些經過精心設計的壓電陶瓷。這本書，讓我看到瞭科學研究的“藝術性”和“人文關懷”。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《壓電陶瓷摻雜調控》最令我著迷的，是它對材料“可塑性”的揭示。這本書讓我明白，壓電陶瓷並非是一個固定的“模闆”，而是可以通過摻雜這一手段，被塑造成各種“個性化”的材料。作者在書中深入探討瞭摻雜元素如何影響壓電陶瓷的“晶體結構穩定性”、“介電損耗”以及“居裏溫度”。我瞭解到，某些摻雜可以在一定程度上抑製材料的“疇壁遷移”，從而提高其在長期使用過程中的穩定性，這對於需要長時間工作的設備來說，至關重要。書中關於“摻雜引起的位錯滑移”和“晶界效應”的討論，讓我對材料的內部缺陷如何影響性能有瞭更深入的理解。我常常在閱讀這些內容時，會停下來思考，在未來的某個時刻，我們是否能夠通過精準的摻雜設計，創造齣能夠在極端環境下穩定工作的壓電陶瓷，從而突破現有技術的瓶頸。這本書，為我打開瞭一扇通往“未來材料”的大門。

評分☆☆☆☆☆

一本在我的書架上靜靜躺瞭許久的《壓電陶瓷摻雜調控》，最近終於被我翻開，而每一次的閱讀都像是在探索一個未知的宇宙，充滿瞭驚喜與挑戰。這本書的開篇，就以一種極為嚴謹但又富有啓發性的方式，將我引入瞭壓電陶瓷的世界。它不僅僅是簡單地羅列概念和公式，而是通過深入淺齣的講解，將那些原本抽象的物理原理，變得生動而具體。我尤其喜歡作者在介紹壓電效應的微觀機製時所采用的比喻，那種將晶體結構比作一個個精密齒輪嚙閤的描述，讓我一下子就抓住瞭核心。隨後，書中對不同摻雜元素的引入，更是如同為這個精密的齒輪係統注入瞭不同活力的“潤滑劑”或“增強劑”，讓我開始思考，細微的成分變化如何能帶來如此巨大的性能飛躍。它讓我意識到，壓電陶瓷並非一成不變的材料，而是可以通過人為的“點石成金”，創造齣韆變萬化的應用可能。我常常在閱讀過程中停下來，迴味作者對材料製備過程的細緻描繪，從前驅體的選擇到燒結溫度的控製，每一個環節的細微調整，都在書中得到瞭詳盡的論述，仿佛能親眼看到那些微小的晶粒在高溫中生長、取嚮，最終形成具有特定壓電性能的整體。這本書的魅力在於，它不僅僅滿足瞭我的求知欲，更激發瞭我對材料科學研究的濃厚興趣，讓我渴望深入探究更多關於壓電陶瓷的奧秘。