圆柱壳体谐振子压电电极的研究

发布时间：2023-02-18 21:42

　　近些年来,PZT作为一种优异的压电材料,已被广泛的应用到导航领域当中。在导航领域中,PZT材料凭借能够激发和感受高频振动的特点,被应用到固体波动陀螺谐振子压电电极(Pt/PZT材料/Pt)的制备中,其中以在圆柱壳体谐振子上的应用最为广泛。现阶段圆柱壳体谐振子均采用块体状压电电极,并用粘贴的方式固定在谐振子上。块体状压电电极会在很大程度上降低谐振子的品质因子,从而降低谐振子的测量精度。本文通过MEMS技术和溶胶-凝胶法在两种石英圆柱壳体谐振子上制备压电电极(Pt/PZT薄膜/Pt),重点探究了PZT薄膜的制备工艺。PZT薄膜制备的探究工艺分为两个方案:第一种方案为在石英基底上制备压电电极,通过优化溶胶-凝胶法中单次旋涂厚度和退火时间两个参数来改善PZT薄膜质量;第二种方案为在沉积有氮化硅过渡层的石英基底上制备压电电极,实现石英基底到PZT薄膜线性膨胀系数的过渡,减小PZT薄膜开裂的几率。实验对两个方案的压电电极PZT薄膜进行了性能的测试,主要包括XRD晶向分析、漏电流分析、介电性能分析和铁电性能分析,分析结果具体如下:方案一中的PZT薄膜XRD晶向分析显示随着退火时间的增加,PZT薄膜的...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 压电电极在谐振子上应用的研究现状
    1.3 本文的研究目的与研究内容
2 圆柱壳体谐振子压电电极的设计及有限元仿真
    2.1 圆柱壳体谐振子压电电极的材料选择和工作原理
    2.2 圆柱壳体谐振子压电电极的结构设计
    2.3 圆柱壳体谐振子压电电极的有限元仿真
    2.4 本章小结
3 圆柱壳体谐振子压电电极的制备
    3.1 压电电极的制备工艺流程
    3.2 压电电极的制备过程
    3.3 本章小结
4 圆柱壳体谐振子压电电极的性能测试和分析
    4.1 XRD衍射晶向分析
    4.2 漏电流分析
    4.3 介电性能分析
    4.4 铁电性能分析
    4.5 本章小结
5 圆柱壳体谐振子品质因子的测量
    5.1 品质因子测量原理
    5.2 品质因子测量过程
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3745590