中国自主研发首支±800千伏柔直穿墙套管成功投运

  时间:2025-07-02 05:46:24作者:Admin编辑:Admin

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2019年04月19日,柔直相关成果以题为GiantpiezoelectricityofSm-dopedPb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3singlecrystals的文章在线发表在Science上。研究人员认为,穿墙成功提高PMN-PT陶瓷材料压电性能的方法在PMN-PT单晶上应该同样受用。更重要的是,套管投运三价钐离子浓度变化趋势也与钛离子相反,而这一现象对单晶的相变和性质变化有着重要的影响。

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目前已知的压电性能最优异的无机非金属材料是以Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)为代表的一类钙钛矿氧化物晶体,中国自主其在二十多年前一经问世就以高压电、中国自主高应变、高机电耦合常数和高贮能密度的特点而受到极大的关注。尽管在过去的二十年里,首支压电材料领域产出了大量的研究,然而相较于器件更新换代的速度,高性能压电体的发展依然显得过于缓慢。

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线条颜色表示A位原子列的距离(E)Sm-PMN-PT单晶的晶胞c/a的值(F)PMN-30PT晶体的晶胞c/a的值图4Sm-PMN-PT的第一性原理计算(A)用于计算的PMN-25PT超晶胞(Supercell)(B)用于研究钐离子对晶格参数和极化影响的超晶胞(Supercell)示意图(C)用于研究铅空位对晶格参数和极化影响的超晶胞(Supercell)示意图(D)PMN-25PT、千伏钐掺杂PMN-25PT以及拥有铅空位PMN-25PT的晶格参数(E)PMN-25PT、千伏钐掺杂PMN-25PT以及拥有铅空位PMN-25PT的自发极化【结论】该工作将钐离子引入进PMN-PT晶体的A位掺杂,造成了对长程铁电畴的破坏,并与工程畴结构以及MPB进行结合,成功制备了具有超高压电常数(3400到4100pC/N)和介电常数(约12000)的单晶材料。

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