热释电探测器的PZT基陶瓷材料研究及单元结构仿真

发布时间：2021-05-21 01:26

　　热释电探测器作为一种检测装置,由于低成本、高可靠性和无需制冷等特点,常被当作采集器、“警报器”等传感节点而运用到无线传感网络和其他的一些方面,并随着5G更高频率传输速度、更低成本、更大网络规模架构和更高安全性的网络时代的到来和发展,使得万物互联也将成为可能,这也就说明无线传感网络的规模将无限扩大,与此同时作为传感节点的探测器的需求量也将成倍增加,但事物都有两面性,机遇和挑战往往都是成对出现,所以如何提高热释电探测器的探测性能是目前亟待研究的课题,而又由探测器的结构组成和工作原理可知,欲提高探测性能,研究热释电材料、器件结构、受热方式等问题是关键切入点。本文使用了富锆型PMN-PMS-PZT陶瓷材料作为敏感元的制备材料,研究了掺杂对其相结构和介电性能的影响,并对探测器的单元结构做了仿真分析和优化设计。第一部分为PMN-PMS-PZT陶瓷材料制备以及掺杂对陶瓷材料性能表征的影响。首先采用传统的固相烧结法制备锆钛比（Zr/Ti）分别为95/5、90/10、85/15、82.5/17.5的PMN-PMS-PZT陶瓷材料,对比其烧结情况和介电性能。实验结果表面,随着锆钛比的增加,陶瓷材料有着烧结... 

【文章来源】：贵州师范大学贵州省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 热释电红外探测器的研究现状
    1.3 热释电陶瓷材料的研究现状
    1.4 热释电探测器建模仿真研究现状与趋势
    1.5 本论文的研究内容和结构安排
第二章 热释电探测器概述
    2.1 热释电红外探测器的工作原理
    2.2 锆钛酸铅陶瓷掺杂改性概述
    2.3 仿真方法概述
第三章 热释电陶瓷样品的制备与表征方法
    3.1 实验内容
    3.2 制备工艺及过程
    3.3 表征方法
第四章 掺杂对PZT基陶瓷性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 不同锆钛比PMN-PMS-PZT陶瓷介电性能的研究
    4.4 Al掺杂对PMN-PMS-PZT陶瓷介电性能的影响
    4.5 增加Mn含量对Al掺杂PMN-PMS-PZT陶瓷介电性能的影响
    4.6 本章小结
第五章 热释电探测器单元结构仿真分析
    5.1 引言
    5.2 敏感元单元结构热学与力学性能仿真结果
    5.3 不同支撑结构热学与力学仿真
    5.4 优化的支撑柱结构
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要研究成果



本文编号：3198793