Eu掺杂PMN-PZ-PT压电陶瓷

应力主导大应变输出

该陶瓷的动态应变受机械应力而非温度主导，在宽温域内保持稳定输出，适用于复杂载荷环境。

Guo, Qinghu · Wang, Ting · Meng, Xiangyu · Li, Dongxu · Xiaoyi, Gao · 尧中华 · 龚伟平 · 孙华君 · 刘韩星 · 郝华 · Zhang, Shujun

Acta Materialia 2026

具体参数

压电电荷系数

{'zh': '1030', 'en': '1030'} pC/N

压电应变系数

{'zh': '1120', 'en': '1120'} pm/V

应变随预应力的变化

{'zh': '≈50', 'en': '≈50'} %

应变随温度的变化

{'zh': '<20', 'en': '<20'} %

最大应变

{'zh': '0.150', 'en': '0.150'} %

机电转换效率

{'zh': '46.4', 'en': '46.4'} %

技术优势

应力决定响应

在0–50 MPa预应力范围内，应变变化约50%，而30–120°C温度范围内变化仅<20%，机械应力而非温度是控制机电行为的主要外部因素。

预应力增强应变

应变随预应力增加先升后降，在20 MPa时达到0.150%的最大值，因应力辅助的非180°畴翻转所致。

高功密高效率

在40 MPa预紧力下，机械功密度达到0.040 J/cm³，机电转换效率46.4%，兼具高能量输出与有效转换。

应用场景

• 精密定位平台：应变对温度不敏感（<20%波动），保证宽温域下定位精度。
• 机器人关节驱动：应力主导大应变，适应变负载关节的高力输出需求。
• 振动控制：高机电转换效率（46.4%）实现高效振动能量耗散或主动抑制。
• 结构健康监测：高d33（1030 pC/N）灵敏检测结构微应变与损伤声发射。