應(yīng)用案例

【概述】

2025年西安交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布論文《高性能錳摻雜BiScO?–PbTiO?壓電陶瓷：兼具增強(qiáng)熱穩(wěn)定性與耐電場(chǎng)特性》；研究中使用Aigtek安泰ATA-7030高壓放大器，搭建高溫和高電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為滿足壓電材料在極端環(huán)境下的應(yīng)用需求，本研究系統(tǒng)評(píng)估了硬特性錳摻雜34BiScO?-66PbTiO?（BS-66PT-1Mn）、軟特性鈮摻雜36BiScO?-64PbTiO?（BS-64PT-0.125Nb）以及商用PZT-5A陶瓷在高溫與強(qiáng)電場(chǎng)條件下的性能。介電性能表征結(jié)果表明，BS-66PT-1Mn在高溫（300?°C）與強(qiáng)電場(chǎng)（100?V/mm）耦合條件下仍表現(xiàn)出良好的介電性能。

實(shí)驗(yàn)名稱：高溫壓電陶瓷在多場(chǎng)耦合下的振速測(cè)試

研究方向：高溫壓電陶瓷的強(qiáng)場(chǎng)測(cè)試及在高溫?fù)Q能器中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在高溫和高電場(chǎng)下測(cè)試高溫壓電陶瓷的振速。信號(hào)由PSM3750頻率響應(yīng)分析儀進(jìn)行激勵(lì)信號(hào)輸出，通過(guò)ATA-7030高壓放大器進(jìn)行電壓放大，施加在樣品的兩端，通過(guò)頻響儀器的軟件進(jìn)行恒壓掃頻信號(hào)輸出，同時(shí)通過(guò)激光測(cè)振儀進(jìn)行振速測(cè)試和信號(hào)采集。

測(cè)試設(shè)備：阻抗分析儀，計(jì)算機(jī)，ATA-7030高壓放大器，激光測(cè)振儀，高溫爐，夾具與壓電陶瓷樣品等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：測(cè)試系統(tǒng)主要包括阻抗分析儀（內(nèi)置信號(hào)發(fā)生源）、高壓放大器、激光多普勒測(cè)速儀、高溫爐和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及軟件等。將樣品至于高溫爐中，溫度通過(guò)程序控制熱電偶貼近樣品以保證樣品的溫度，在測(cè)試中，計(jì)算機(jī)控制軟件發(fā)出指令，阻抗分析儀獲取指令后觸發(fā)掃頻的正弦信號(hào)，經(jīng)高壓放大器放大之后施加在待測(cè)樣品上，引起樣品振動(dòng)。樣品振動(dòng)過(guò)程中，激光多普勒振動(dòng)測(cè)速儀監(jiān)測(cè)其振動(dòng)速度，測(cè)試結(jié)果經(jīng)過(guò)阻抗分析儀的軟件采集之后反饋到計(jì)算機(jī)終端，通過(guò)測(cè)振儀器的軟件進(jìn)行最后處理，測(cè)試系統(tǒng)如下圖所示。

圖：實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)示意圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

BS-66PT-1Mn表現(xiàn)出較高的振動(dòng)速度和較低的頻率偏移，在300℃下仍然能保持較高的振速。在200℃和20V/mm條件下，BS-66PT-1Mn表現(xiàn)的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)商用PZT-5A壓電材料和BS-PT-0.125Nb壓電材料。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)高溫壓電換能器的壓電元件材料選用和器件設(shè)計(jì)提供了有效的理論支撐和指導(dǎo)。

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

1.6kVp-p超高電壓輸出——產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)壓電材料所必需的高強(qiáng)電場(chǎng)

2.精準(zhǔn)的低頻掃頻響應(yīng)——適配壓電材料的諧振特性測(cè)試

3.高穩(wěn)定性與四象限驅(qū)動(dòng)能力——保障多場(chǎng)耦合極端環(huán)境下的數(shù)據(jù)可靠性

【文獻(xiàn)】高性能錳摻雜BiScO?–PbTiO?壓電陶瓷：兼具增強(qiáng)熱穩(wěn)定性與耐電場(chǎng)特性

【推薦產(chǎn)品】：ATA-7030高壓放大器

圖：ATA-7030高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號(hào)源、前置微小信號(hào)放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(cè)試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.wj539.com或撥打029-88865020。

原文鏈接：http://www.wj539.com/news/4722.html