掺钕PMN-PT陶瓷

超大电致伸缩应变

通过增强局部结构异质性抑制长程有序铁电畴，在保持低滞后的同时实现超大应变输出。

Guo, Qinghu · Meng, Xiangyu · Li, Dongxu · 尧中华 · 孙华君 · 郝华 · 刘韩星 · Zhang, Shujun

Acta Materialia 2024

具体参数

电致应变
{'zh': '0.231', 'en': '0.231'} %
电致伸缩系数M33
{'zh': '12.2', 'en': '12.2'} 10⁻¹⁶ m²/V²
机械功密度
{'zh': '0.035', 'en': '0.035'} J/cm³
功耗
{'zh': '14', 'en': '14'} %
疲劳循环次数
{'zh': '10', 'en': '10'}
疲劳稳定性
{'zh': '3', 'en': '3'} %

技术优势

应变大了一个数量级

通过Nd掺杂引入局域结构异质性，打破长程铁电畴，在50 kV/cm电场下实现0.231%的应变，远超传统铅基陶瓷。

滞后几乎消失

Nd掺杂使畴结构纳米化，应变-电场曲线近似无滞回，确保精密定位的重复性。

百万次循环不衰减

在10⁶次工作循环后应变变化小于3%，满足长期服役要求。

机械负载下性能卓越

在50 MPa预应力和10 kV/cm电场下，机械功密度达0.035 J/cm³，功耗仅14%，适合带载工况。

应用场景