Ultrahigh electrostrictive strain and its response to mechanical loading in Nd-doped PMN-PT ceramics

材料科学 电致伸缩 陶瓷 兴奋剂 复合材料 拉伤 压电 光电子学 医学 内科学
作者
Qinghua Guo,Xiangyu Meng,Dongxu Li,Zhonghua Yao,Huajun Sun,Hua Hao,Hanxing Liu,Shujun Zhang
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier]
卷期号:266: 119695-119695
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2024.119695
摘要

Electrostrictive materials play an important role in the development of high precision actuators, due to the advantages of high resolution, low power dissipation and fast response time. However, the practical application of electrostrictive materials has been hindered by their limited displacement output. To address this, we conducted a study where we doped Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) ceramics with Nd2O3, aiming to significantly improve the electrostrictive effect by enhancing local structural heterogeneities that disrupt the formation of long-range ordered ferroelectric domains. We obtained an optimized electrostrictive strain of 0.231% with negligible hysteresis at an electric field of 50 kV/cm in 4%Nd-doped PMN-PT ceramic, surpassing the performance of state-of-the-art lead-based electrostrictive ceramics. Of particular significance is that a high electrostrictive coefficients M33 = 12.2×10−16 m2/V2, together with a high mechanical work density of 0.035 J/cm3 and a low power dissipation of 14%, was achieved under a mechanical prestress of 50 MPa and an electric field of 10 kV/cm. Additionally, this material exhibits excellent fatigue resistance, with less than 3% variation over 106 operation cycles. All these findings position 4%Nd-doped PMN-PT ceramics as a promising candidate for high-performance electromechanical actuator applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
gjww应助Gauss采纳,获得200
1秒前
abc123应助夜幕云端采纳,获得10
1秒前
刘大川发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
clewaychan完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
Akim应助开朗依霜采纳,获得10
5秒前
zxc5902完成签到,获得积分10
6秒前
自觉若剑完成签到 ,获得积分20
7秒前
孤独的狼完成签到,获得积分10
7秒前
o仔发布了新的文献求助10
7秒前
蓝天发布了新的文献求助10
8秒前
香蕉觅云应助vivian采纳,获得10
9秒前
空白完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Jemma完成签到,获得积分10
10秒前
王文彬完成签到,获得积分20
11秒前
如意半梅发布了新的文献求助30
11秒前
李健春发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
17秒前
yrain发布了新的文献求助10
17秒前
俏皮的小懒虫完成签到,获得积分10
18秒前
chengs发布了新的文献求助10
20秒前
Lylex给dudumuzik的求助进行了留言
20秒前
20秒前
pv2000完成签到 ,获得积分10
23秒前
SciGPT应助千支小刀采纳,获得10
23秒前
hby关注了科研通微信公众号
26秒前
26秒前
迟迟发布了新的文献求助10
27秒前
大模型应助折镜采纳,获得10
27秒前
28秒前
Jlaw发布了新的文献求助10
28秒前
星辰大海应助LGL采纳,获得10
30秒前
壮观以山完成签到 ,获得积分10
32秒前
活力友容发布了新的文献求助20
33秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 800
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
Electrochemistry 500
Statistical Procedures for the Medical Device Industry 400
藍からはじまる蛍光性トリプタンスリン研究 400
Cardiology: Board and Certification Review 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2367845
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2076631
关于积分的说明 5195743
捐赠科研通 1803766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 900621
版权声明 558039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 480663