L'Università Tsinghua pubblica un articolo sulla rivista più importante! Il sistema di test ad alta temperatura MatMeas/Bailibo facilita importanti scoperte nel meccanismo della ceramica piezoelettrica senza piombo
Notizie dall'azienda
Recentemente, la principale rivista accademica internazionale nel campo della scienza dei materiali"Giornale della American Ceramic Society"(Journal of the American Ceramic Society) ha pubblicato gli ultimi risultati di ricerca rivoluzionari del team del professor Wang Xiaohui dello State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Technology presso l’Università di Tsinghua.
📖 Riferimenti bibliografici:
Titolo:Transizione di fase, microstruttura e proprietà elettriche della ceramica a base di K1-xNaxNbO3 sinterizzata in atmosfera riducente
Giornale: Giornale dell'American Ceramic Society
Gruppo di ricerca:Gruppo del Prof. Xiaohui Wang, Laboratorio statale di nuova ceramica e lavorazione fine, Scuola di scienza e ingegneria dei materiali, Università di Tsinghua
Collegamento DOI: 10.1111/jace.16231
Con il miglioramento dei requisiti di protezione ambientale, è diventato un consenso globale lo sviluppo di ceramiche piezoelettriche senza piombo (come quelle a base KNN) per sostituire i tradizionali materiali tossici a base di piombo. Nella produzione industriale di massa di attuatori piezoelettrici multistrato, al fine di ridurre significativamente i costi di produzione, è una tendenza inevitabile utilizzare elettrodi interni economici in nichel (Ni) per sostituire i costosi elettrodi in argento-palladio (Ag-Pd). Tuttavia, gli elettrodi al nichel richiedono che la ceramica sia inseritaLa sinterizzazione viene eseguita in un'atmosfera riducente (pressione parziale di ossigeno estremamente bassa), che può facilmente portare a un gran numero di difetti di posti vacanti di ossigeno all'interno del materiale, deteriorando così le prestazioni piezoelettriche e la stabilità della temperatura. Il team dell'Università di Tsinghua ha preparato con successo ceramiche piezoelettriche senza piombo ad alte prestazioni basate su K1-xNaxNbO3 sinterizzate in un'atmosfera riducente e hanno ottenuto eccellenti proprietà piezoelettriche (d33=326 pC/N).
🔬 L'"occhio feroce" per penetrare i difetti microscopici:Partulab (MatMeas) HDMS-1000Sistema di prova a temperatura variabile
La concentrazione dei difetti interni di posti vacanti di ossigeno e il meccanismo conduttivo delle ceramiche sinterizzate in un'atmosfera riducente sono estremamente complessi. Per rivelare con precisione la differenza nell'energia di attivazione tra i grani e i bordi dei grani ad alte temperature, il gruppo di ricerca deve condurre una scansione dello spettro di impedenza ad altissima precisione a temperature estremamente elevate superiori a 300°C.
In questo processo di raccolta dati fondamentale, il team dell'Università di Tsinghua ha adottatoPartulab (MatMeas Bailibo)diHDMS-1000sistema di test automatico a temperatura variabile (con misuratore LCR ad alta precisione):
Stabilità estrema a temperature ultra elevate:HDMS-1000Il sistema di test a temperatura variabile fornisce un controllo estremamente preciso della temperatura sul campo per i campioni. Con l'aiuto di questo sistema, il gruppo di ricerca ha catturato con precisione l'evoluzione dinamica dell'impedenza complessa del materiale con la temperatura in un intervallo di temperature elevate fino a 633 K ~ 713 K (circa 360°C ~ 440°C).
Rivelare accuratamente il meccanismo del difetto: Grazie all'impareggiabile capacità anti-interferenza a bassa frequenza dell'apparecchiatura e alla stabilità del segnale alle alte temperature, il gruppo di ricerca ha adattato con successo l'energia di attivazione (Ea) dei grani e dei bordi dei grani. I dati hard-core confermano direttamente che l’accumulo di un gran numero di posti vacanti di ossigeno ai bordi dei grani è la ragione principale della sostanziale diminuzione della resistività dei bordi dei grani alle alte temperature. Ciò indica una direzione chiave per il successivo controllo delle proprietà dei materiali attraverso l’ingegneria dei difetti.
La Figura 6 illustra perfettamente la curva a semicerchio di impedenza uniforme misurata nell'intervallo di temperature estremamente elevato di 633 K - 713 K (circa 360 ℃ -440 ℃). I dati vengono raccolti daPartulab (MatMeas) HDMS-1000sistema di temperatura variabile con controllo preciso della temperatura.
La Figura 7 mostra il diagramma di adattamento dell'energia di attivazione (Ea) dei grani e dei bordi dei grani. I dati vengono raccolti accuratamente daPartulab (MatMeas) HDMS-1000sistema a temperatura variabile, aiutando il gruppo di ricerca a realizzare perfettamente l'analisi dell'impedenza ad alta temperatura e del meccanismo dei difetti.
La scelta delle migliori università, il punto di riferimento per test estremi
Dall'estrazione precisa dell'energia di attivazione dei bordi di grano al perfetto adattamento degli spettri di impedenza ad alta temperatura, la meravigliosa presentazione del team dell'Università di Tsinghua nelle migliori riviste internazionali ha confermato ancora una voltaMatMeas (Partulab/Partulab)L'eccezionale forza delle apparecchiature di prova elettriche ad alta temperatura nel campo della "caratterizzazione dei materiali per ambienti estremi".
Che si tratti del classicoHDMS-1000sistema di cambio automatico della temperatura o una nuova generazione di più integratiDMS-1000/HTS-1000Termometro ad impedenza dielettrica per alte temperature,MatMeasSiamo sempre impegnati a fornire gli standard più elevati e l'infrastruttura di test elettrici più affidabile per i migliori ricercatori scientifici del mondo!
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