搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

极化状态与方向对单轴压缩下Pb(Zr0.95Ti0.05)O3铁电陶瓷畴变与相变行为的影响

蒋招绣 王永刚 聂恒昌 刘雨生

极化状态与方向对单轴压缩下Pb(Zr0.95Ti0.05)O3铁电陶瓷畴变与相变行为的影响

蒋招绣, 王永刚, 聂恒昌, 刘雨生
PDF
导出引用
导出核心图
  • 利用数字图像相关性分析方法发展了全场应变光学测量技术,并原位实时测量了准静态单轴压缩下铁电PZT95/5陶瓷试件的轴向应变和横向应变.基于轴向应变、横向应变随着轴向应力的变化关系,讨论了极化状态和极化方向对PZT95/5铁电陶瓷的畴变与相变行为的影响.实验结果显示:单轴压缩下,未极化和Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷都会发生畴变,而Y轴极化PZT95/5铁电陶瓷则不发生畴变;畴变促使Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷的轴向应变和横向应变同时快速地增长,而对未极化PZT95/5铁电陶瓷的应变增长的影响非常微弱,这种差异性归因于电畴极轴不同的取向分布特征;通过应变分解分析,验证了畴变与相变过程是解耦的,并界定了畴变应变和相变应变的影响范围;与Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷相比,未极化PZT95/5铁电陶瓷的相变开始临界应力和相变结束应力减小,而Y轴极化PZT95/5铁电陶瓷则明显增大,由此推论畴变对相变有一定促进作用.基于放电特性的实测结果,还讨论了极化方向对极化PZT95/5铁电陶瓷去极化机理的影响.实验结果显示:Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷去极化机理是畴变和相变的共同作用,其中畴变占主导地位,而Y轴极化PZT95/5铁电陶瓷的去极化机理仅是相变.
      通信作者: 王永刚, wangyonggang@nbu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11272164,11472142)、宁波大学王宽诚幸福基金和王宽诚教育基金资助的课题.
    [1]

    Haertling G H 1999 J. Am. Ceram. Soc. 82 797

    [2]

    Wang Y L 2003 Properties and Application of Functional Ceramics (Beijing:Science Press) p54(in Chinese)[王永龄 2003功能陶瓷性能与应用(北京:科学出版社)第54页]

    [3]

    Okayasu M, Sato K, Mizuno M 2011 J. Eur. Ceram. Soc. 31 141

    [4]

    Li Y J, Rogan R C, stndag E, Bhattacharya K 2005 Nat. Mater. 4 776

    [5]

    Jones J L, Hoffman M, Vogel S C 2007 Mech. Mater. 39 283

    [6]

    Okayasu M, Sugiyama E, Mizuno M 2010 J. Eur. Ceram. Soc. 30 1445

    [7]

    Tuttle B A, Yang P, Gieske J H, Voigt J A, Scofield T W, Zeuch D H, Olson W R 2001 J. Am. Ceram. Soc. 84 1260

    [8]

    Setchell R E 2003 J. Appl. Phys. 94 573

    [9]

    Zhang F P, He H L, Liu G M, Yu Y, Wang Y G 2013 J. Appl. Phys. 113 183501

    [10]

    Feng N B, Gu Y, Liu Y S, Nie H C, Chen X F, Wang G S, He H L, Dong X L 2010 Acta Phys. Sin. 59 8897 (in Chinese)[冯宁博, 谷岩, 刘雨生, 聂恒昌, 陈学锋, 王根水, 贺红亮, 董显林2010物理学报59 8897]

    [11]

    Setchell R E 2007 J. Appl. Phys. 101 053525

    [12]

    Jiang Z X, Xing M Z, Sheng H T, Wang Y G, Nie H C, Liu Y S 2015 Acta Phys. Sin. 64 134601 (in Chinese)[蒋招绣, 辛铭之, 申海艇, 王永刚, 聂恒昌, 刘雨生2015物理学报64 134601]

    [13]

    Sutton M A, Orteu J J, Schreier H W 2009 Image Correlation for Shape, Motion, and Deformation Measurements (New York:Springer) p81

    [14]

    Yang W 2000 Mechatronic Reliability p87(Beijing:Press of University of Tsinghua) (in Chinese)[杨卫2000力电失效学(北京:清华大学出版社)第87页]

    [15]

    Okayasu M, Sato K, Kusaba Y 2011 J. Eur. Ceram. Soc. 31 129

  • [1]

    Haertling G H 1999 J. Am. Ceram. Soc. 82 797

    [2]

    Wang Y L 2003 Properties and Application of Functional Ceramics (Beijing:Science Press) p54(in Chinese)[王永龄 2003功能陶瓷性能与应用(北京:科学出版社)第54页]

    [3]

    Okayasu M, Sato K, Mizuno M 2011 J. Eur. Ceram. Soc. 31 141

    [4]

    Li Y J, Rogan R C, stndag E, Bhattacharya K 2005 Nat. Mater. 4 776

    [5]

    Jones J L, Hoffman M, Vogel S C 2007 Mech. Mater. 39 283

    [6]

    Okayasu M, Sugiyama E, Mizuno M 2010 J. Eur. Ceram. Soc. 30 1445

    [7]

    Tuttle B A, Yang P, Gieske J H, Voigt J A, Scofield T W, Zeuch D H, Olson W R 2001 J. Am. Ceram. Soc. 84 1260

    [8]

    Setchell R E 2003 J. Appl. Phys. 94 573

    [9]

    Zhang F P, He H L, Liu G M, Yu Y, Wang Y G 2013 J. Appl. Phys. 113 183501

    [10]

    Feng N B, Gu Y, Liu Y S, Nie H C, Chen X F, Wang G S, He H L, Dong X L 2010 Acta Phys. Sin. 59 8897 (in Chinese)[冯宁博, 谷岩, 刘雨生, 聂恒昌, 陈学锋, 王根水, 贺红亮, 董显林2010物理学报59 8897]

    [11]

    Setchell R E 2007 J. Appl. Phys. 101 053525

    [12]

    Jiang Z X, Xing M Z, Sheng H T, Wang Y G, Nie H C, Liu Y S 2015 Acta Phys. Sin. 64 134601 (in Chinese)[蒋招绣, 辛铭之, 申海艇, 王永刚, 聂恒昌, 刘雨生2015物理学报64 134601]

    [13]

    Sutton M A, Orteu J J, Schreier H W 2009 Image Correlation for Shape, Motion, and Deformation Measurements (New York:Springer) p81

    [14]

    Yang W 2000 Mechatronic Reliability p87(Beijing:Press of University of Tsinghua) (in Chinese)[杨卫2000力电失效学(北京:清华大学出版社)第87页]

    [15]

    Okayasu M, Sato K, Kusaba Y 2011 J. Eur. Ceram. Soc. 31 129

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1279
  • PDF下载量:  164
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-20
  • 修回日期:  2016-10-27
  • 刊出日期:  2017-01-20

极化状态与方向对单轴压缩下Pb(Zr0.95Ti0.05)O3铁电陶瓷畴变与相变行为的影响

  • 1. 宁波大学, 冲击与安全工程教育部重点实验室, 宁波 315211;
  • 2. 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050;
  • 3. 中国工程物理研究院流体物理研究所, 绵阳 621900
  • 通信作者: 王永刚, wangyonggang@nbu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11272164,11472142)、宁波大学王宽诚幸福基金和王宽诚教育基金资助的课题.

摘要: 利用数字图像相关性分析方法发展了全场应变光学测量技术,并原位实时测量了准静态单轴压缩下铁电PZT95/5陶瓷试件的轴向应变和横向应变.基于轴向应变、横向应变随着轴向应力的变化关系,讨论了极化状态和极化方向对PZT95/5铁电陶瓷的畴变与相变行为的影响.实验结果显示:单轴压缩下,未极化和Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷都会发生畴变,而Y轴极化PZT95/5铁电陶瓷则不发生畴变;畴变促使Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷的轴向应变和横向应变同时快速地增长,而对未极化PZT95/5铁电陶瓷的应变增长的影响非常微弱,这种差异性归因于电畴极轴不同的取向分布特征;通过应变分解分析,验证了畴变与相变过程是解耦的,并界定了畴变应变和相变应变的影响范围;与Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷相比,未极化PZT95/5铁电陶瓷的相变开始临界应力和相变结束应力减小,而Y轴极化PZT95/5铁电陶瓷则明显增大,由此推论畴变对相变有一定促进作用.基于放电特性的实测结果,还讨论了极化方向对极化PZT95/5铁电陶瓷去极化机理的影响.实验结果显示:Z轴极化PZT95/5铁电陶瓷去极化机理是畴变和相变的共同作用,其中畴变占主导地位,而Y轴极化PZT95/5铁电陶瓷的去极化机理仅是相变.

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回