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铁电和压电效应的电致疲劳综合建模研究 预览
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作者 薛晓敏 周将武 +1 位作者 孙清 伍晓红 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期220-225,共6页
铁电材料具有良好的铁电、压电、热释电等特性,被广泛应用于超声和声纳传感器等众多领域。根据其铁电电畴结构及其极化反转特性,实验中常可测得两种特征回线,即铁电极化回线和压电蝴蝶回线。理论而言,单纯外电场强度影响下的特征回线应... 铁电材料具有良好的铁电、压电、热释电等特性,被广泛应用于超声和声纳传感器等众多领域。根据其铁电电畴结构及其极化反转特性,实验中常可测得两种特征回线,即铁电极化回线和压电蝴蝶回线。理论而言,单纯外电场强度影响下的特征回线应呈现规则对称形状,然而,由于一些不可避免的原因(如,电畴极化不稳定、缺陷密度及电致疲劳等),均使得以上回线逐步退化,进而呈现非对称非线性回线,无疑为此类智能材料的力-电建模问题增加了难度,限制了该材料在工程中的应用。由于铁电材料所制成的器件通常是在循环交变电场下服役,或在力、电、温度等多场下工作,于是场致疲劳已成为铁电器件应用的主要障碍。基于此,提出一类电致疲劳综合模型,充分考虑由于循环电场极化导致的材料疲劳现象,对铁电和压电特征曲线进行较为全面和精确地描述。最后,利用实验数据对所提模型进行了验证,结果表明其精确性和适应性均优于传统模型方法,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 材料 滞回线 蝴蝶回线 疲劳 综合建模
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铁电陶瓷电致疲劳失效的研究进展 预览
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作者 耿黎明 杨卫 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期 225-232,共8页
铁电陶瓷是具备力电转换功能的典型高技术材料.本文概述铁电陶瓷电致疲劳失效的研究进展.首先介绍电致疲劳的定义和特点,然后讨论电致疲劳失效在不同尺度下的表现行为,包括宏观尺度下裂纹的疲劳扩展;细观尺度下裂纹的萌生;微观尺... 铁电陶瓷是具备力电转换功能的典型高技术材料.本文概述铁电陶瓷电致疲劳失效的研究进展.首先介绍电致疲劳的定义和特点,然后讨论电致疲劳失效在不同尺度下的表现行为,包括宏观尺度下裂纹的疲劳扩展;细观尺度下裂纹的萌生;微观尺度下点缺陷在循环电场下的积聚.随即阐述了铁电陶瓷在循环电场下缺陷汇聚的理论分析,运用微结构演化方法计算了单个孔洞随畴界的移动距离,推导了循环电场下铁电陶瓷内点缺陷浓度的演化方程,给出了点缺陷浓度与其汇聚程度之间的定量关系,从而提出了贯通不同尺度的铁电陶瓷电致疲劳失效机理. 展开更多
关键词 陶瓷 疲劳 疲劳裂纹 畴变 点缺陷汇聚
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准同型相界附近PZT压电陶瓷电致疲劳性能研究 预览 被引量:2
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作者 赵坚强 岳振星 +3 位作者 王伟强 杨刚 桂治轮 李龙土 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期 1929-1931,共3页
研究了准同型相界(morphotropic phase boundary简称MPB)附近不同组分的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷在交流电场下的电致疲劳特性。发现电场频率对材料的电致疲劳性能有较大影响。高频电场下不同组分PZT材料的疲劳现象均不明显;低频电场... 研究了准同型相界(morphotropic phase boundary简称MPB)附近不同组分的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷在交流电场下的电致疲劳特性。发现电场频率对材料的电致疲劳性能有较大影响。高频电场下不同组分PZT材料的疲劳现象均不明显;低频电场下,不同组分的PZT材料疲劳特性差异较大。分析认为氧空住及其缔合缺陷偶板子在不同频率交变电场下的响应差异是其主要原因。拉曼光谱分析表明,低频疲劳后准同型相界区材料中部分菱方相转变为四方相,使其抗疲劳性能下降。 展开更多
关键词 锆钛酸铅 陶瓷 疲劳
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铁电陶瓷材料在交变电场作用下疲劳研究进展 预览 被引量:5
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作者 陈志武 程璇 张颖 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期 673-678,共6页
通过对铁电陶瓷疲劳失效研究现状的文献综述,概述了国内外在电疲劳和电致疲劳的机理、影响因素和实验手段等方面的研究进展.通过分别对各类电疲劳机理和各种电致疲劳模型进行讨论,比较了各种理论和模型之间的不同之处,指出了为掌握铁电... 通过对铁电陶瓷疲劳失效研究现状的文献综述,概述了国内外在电疲劳和电致疲劳的机理、影响因素和实验手段等方面的研究进展.通过分别对各类电疲劳机理和各种电致疲劳模型进行讨论,比较了各种理论和模型之间的不同之处,指出了为掌握铁电陶瓷疲劳失效机理尚需解决和澄清的问题. 展开更多
关键词 陶瓷 疲劳 疲劳
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铁电陶瓷的电致疲劳实验研究 预览
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作者 王京 《宝鸡文理学院学报:自然科学版》 CAS 1999年第2期 30-32,共3页
本文关注铁电材料的电致疲劳,通过铁电陶瓷的疲劳裂纹扩展实验这一问题进行了研究,给出了实验结果,提出解释实验现象的理论。
关键词 陶瓷 疲劳 裂纹 极化 材料
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电致失效力学 预览 被引量:17
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作者 杨卫 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期 338-352,共15页
电致失效力学研究单调或交变电场载荷下由应力引起的失效行为,它包含了电致断裂、电致疲劳、电致迁移与电致损伤等新研究课题.本文概述了电致失效力学的领域与课题,并深入讨论了电致应变诱导断裂疲劳的机理及电迁移损伤的力电耦合过... 电致失效力学研究单调或交变电场载荷下由应力引起的失效行为,它包含了电致断裂、电致疲劳、电致迁移与电致损伤等新研究课题.本文概述了电致失效力学的领域与课题,并深入讨论了电致应变诱导断裂疲劳的机理及电迁移损伤的力电耦合过程.研究结果表明,电致失效力学可提供铁电陶瓷致动器和集成电路的若干关键设计参数.对铁电陶瓷多层共烧致动器,该分析提供其层厚、外加电场强度和交变电场循环周数.对集成电路内导线,该分析提供其允许电流密度和临界线长. 展开更多
关键词 失效力学 断裂 疲劳 迁移
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BiTiO3单品电致疲劳裂纹扩展的原子力显微镜研究
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作者 王芳 宿彦京 +2 位作者 何健英 乔利杰 褚武扬 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第20期2296-2299,共4页
利用原子力显微镜(AFM)原位研究了BaTiO3单晶压痕裂纹电致疲劳的扩展过程,以及交变电场引起的畸变和疲劳裂纹扩展的相关性.结果表明、正负交变电场并不引是裂纹尖端电畴的交替变化。而是在裂纹周围发生随机转变.随着电场交变次数... 利用原子力显微镜(AFM)原位研究了BaTiO3单晶压痕裂纹电致疲劳的扩展过程,以及交变电场引起的畸变和疲劳裂纹扩展的相关性.结果表明、正负交变电场并不引是裂纹尖端电畴的交替变化。而是在裂纹周围发生随机转变.随着电场交变次数的增加,止裂裂纹重新起裂扩展。 展开更多
关键词 AFM 循环畴变 疲劳裂纹 BiTiO3 扩展性 原子力显微镜
ZrO2复合对PLZT铁电陶瓷电致疲劳性能的改善 预览
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作者 张宁欣 李龙土 《材料导报》 CSCD 北大核心 2000年第Z10期 197-198,共2页
研究了复合ZrO2对PLZT铁电陶瓷性能的影响,随着ZrO2的添加,复合材料体系的铁电性能有一定的减弱,但是电致疲劳性能却得到明显的改善。断口的显微结构观察表明,随着ZrO3的添加,断口由部分沿晶断裂模式向穿晶断裂模... 研究了复合ZrO2对PLZT铁电陶瓷性能的影响,随着ZrO2的添加,复合材料体系的铁电性能有一定的减弱,但是电致疲劳性能却得到明显的改善。断口的显微结构观察表明,随着ZrO3的添加,断口由部分沿晶断裂模式向穿晶断裂模式转化,证明了ZrO2的引入提高了晶界强度,从而改善了材料的电致疲劳特性。 展开更多
关键词 疲劳 二氧化锆 复合 PLZT铁陶瓷 疲劳性能
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