田承越，王飞飞，汪　青，刘　丹，刘　宝，石旺舟

(上海师范大学数理学院，上海200234)

驱动器用环境友好压电材料的疲劳性能及物理机制研究

田承越，王飞飞，汪青，刘丹，刘宝，石旺舟

(上海师范大学数理学院，上海200234)

摘要:压电材料的疲劳性能是其在驱动器应用中的一个重要指标，开发兼有优良电致应变响应及抗疲劳性能的环境友好压电材料近来吸引了国内外广泛关注．在对具有大应变的无铅压电体系(0．935-x)Bi0．5Na0．5TiO3-0．065BaTiO3-x SrTiO3(BNBST x)前期研究基础上，进一步表征和分析了其单、双向电场下的疲劳性能．结果表明:该体系在疲劳106次前后，表现出优异的电学稳定性，实验中分析和讨论了有关疲劳的物理机制，认为该体系电学稳定性能优异的原因主要是其相对较低的缺陷密度，在单、双向电场下极化偏转过程中，电畴钉扎现象及局部电荷聚集现象较弱．

关键词:无铅;疲劳;应变;驱动器

0引言

铁电压电材料作为电、声、力、热、光敏感材料，可实现电能与机械能间的转换，在驱动器、换能器、传感器等军事、民用领域已获得了广泛的应用[1]．据统计，2009年仅在驱动器领域，每年有65亿美元的市场，主要应用分布于微位移控制(约占48．6%)、照相机以及显微镜的自动定位系统中(约占42．5%)，并且每年保持约13%的速度在增长[2]．

目前，压电驱动器中核心的压电材料仍然是占据统治地位的PZT基多元系含铅陶瓷，这些体系中含有大量的铅元素(质量百分比达60%以上)，在高温制备的过程中不可避免地会产生铅挥发．另外，包……