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基于晶向织构的新型KNN/AET基压电复合陶瓷可控制备和能量收集性能研究

发布时间： 2023-12-08 浏览量：28

交易方式：面议
联系电话：0451-86418301
单位名称或姓名：常云飞
产业领域：新材料
成果类型：

项目基本情况Basic information of the project

构建以压电材料为核心的高性能能量收集器来捕获环境中废弃的振动能，通过机电转换进行清洁发电，是当今新能源和物联网领域的国际研究热点和难点。本研究选择环境友好型(K, Na)NbO3/AETiO3基(AE为碱土金属离子)等压电材料作为基础体系，从材料组成设计、新合成技术探索、微观晶粒取向和形貌复合调控等方面入手来研发具有高效能量收集特性的环境友好型新材料。首先，选用了在[001]c上具有低εr的无铅片状籽晶作为模板和嵌入物，采用模板织构合成技术制备了晶粒沿[001]c高度择优取向且具有新颖微观结构的(K, Na)NbO3/AETiO3基(KNN/AET)陶瓷材料，重点研究了本征和非本征因素等对介电、压电和机电转换性能及相变温度的影响规律，探索了高机电转换性能产生的缘由；然后构建出了基于KNN/AET的新型悬臂梁能量收集器，系统研究了结构设计、共振频率、负载电阻以及振动加速度等对输出电压和功率、能量密度、动态响应特性以及工作稳定性等的影响机制，最终获得了高能量密度兼顾高机电转换效率的环境友好型KNN/AET基能量收集器，可望取代传统电池为物联网中的微型传感器等低功耗电子元器件自助供电。本研究为新一代具有高能量收集性能的压电复合陶瓷材料的设计、制备技术和性能调控奠定了实验及理论基础，并可为迅速发展的微电子技术提供了一种新的清洁能源采集技术，既具有生态保护意义，也具有重要的科学意义、工程应用价值和社会经济效益。

管理团队与技术团队Management team and technical team

哈尔滨工业大学

效益分析Benefit analysis

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。

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