中文摘要：

叠层无铅压电执行器环保、位移精度高、响应快、能耗小、驱动电压低应用极为广泛,但是目前所能达到的应变值较小。KNN改性的BNT基无铅压电陶瓷具有0.48%的超大场致应变但需在80kV/cm的高电场下实现,难以实际应用。项目拟采用10-100μm厚的KNN改性BNT基压电厚膜层制备叠层压电执行器，从而在较小的电压下实现极高的场致应变。并在优化界面与微结构参数的前提下，通过调控应力、细化晶粒、减薄压电层等"结构工程"的方法提高压电系数与退极化温度，制备出具有超大应变的无铅叠层压电执行器，为无铅压电器件研发提供了新的思路。采用PFM与XRD原位观测技术对场致相变与非180 电畴翻转进行分析，揭示微观结构、相变与畴变对叠层压电执行器的场致应变的影响规律。建立不同微观结构以及残余应力下的场致相变、畴变与场致应变的理论模型与经验公式,对厚膜叠层无铅压电执行器进行优化设计，具有极大的理论意义与应用价值。