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题名PZT压电陶瓷高温变形与失效的实验研究
被引量：3
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作者
李应卫
周锡龙
李法新
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机构
北京大学工学院力学与空天技术系
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出处
《实验力学》
CSCD
北大核心
2012年第5期527-534,共8页
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基金
国家自然科学基金(10872002
11090331)资助
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文摘
随着工业设备集成化进程的加快,PZT压电陶瓷获得越来越广泛的应用,其工作环境也越来越复杂。例如,新一代节能环保型发动机中起致动作用的压电陶瓷叠层驱动器,工作时要承受力-热-电载荷的共同作用。因此,研究PZT压电陶瓷在高温下的变形与失效行为,对工业设计具有重要的指导意义。为此,本文利用自行搭建的压电陶瓷高温下电滞回线、蝶形回线和应力退极化曲线的测试装置,研究了PZT压电陶瓷在不同温度下的电致变形和应力退极化行为,得到了材料在不同温度下的电滞回线、蝶形回线、应力电位移曲线和应力应变曲线。实验结果表明,随着温度的升高,由电滞回线测得的剩余极化逐渐减小,蝶形回线逐渐变扁;由应力退极化产生的剩余极化和剩余应变也逐渐减小。极化量的改变是由材料的热释电效应(自发极化随温度的升高而减小)造成的,而应变量的变化是由晶胞畸变随着温度升高而减小所致。
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关键词
压电陶瓷
电滞回线
蝶形回线
应力退极化
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Keywords
piezoelectric ceramics
ferroelectric hysterisis loop
butterfly loops
stress depolarization
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分类号
TM22
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名铁电和压电效应的电致疲劳综合建模研究
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作者
薛晓敏
周将武
孙清
伍晓红
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机构
西安交通大学土木工程系
西安交通大学航空航天学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第17期220-225,共6页
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基金
国家自然科学基金(11502188
11172226)
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文摘
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。
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关键词
铁电材料
电滞回线
蝴蝶回线
电致疲劳
综合建模
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Keywords
ferroelectric materials
hysteretic loops
butterfly loops
electric fatigue
synthetic model
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
TN402
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