动态热机械分析仪（DMA）在铁电压电材料研究中的应用
发布时间：2021-08-31 11:49
动态热机械分析仪（DMA）具有高灵敏度、卓越制冷技术、自由旋转测试头、多种形变模式和连续频率温度扫描模式等优点,能表征材料在交变应力（或应变）作用下的应变（或应力）的响应、蠕变、应力松弛和热机械性能等,广泛应用于塑料、热固性材料、复合材料、高弹性体、涂层材料、金属和陶瓷等材料的研究和评估。本文简要介绍了DMA进行动态力学行为分析的基本原理和方法,DMA在铁电相变、低频弛豫特性和铁电疲劳研究方面的应用,以及DMA在铁电/聚合物复合阻尼材料研究中的应用。在对PZT陶瓷和单晶、BaTiO3陶瓷等常用材料的铁电弛豫特性分析中, DMA表现出比介电表征更为敏感的特性。现在DMA已成为研究铁电材料的重要工具之一。
【文章来源】：无机材料学报. 2020,35(08)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
不同材料应变滞后于应力的相位差
DMA的工作原理如图2所示[22]。在设定温度程序后(线性升温、降温、恒温或其组合),对样品施加单频或多频周期正弦波的动态振荡力,样品将产生响应的周期波动形变,该形变将经传感器并结合相关的参数,经数据处理得到储能模量E?、损耗模量E?和损耗因子tanδ随温度变化的关系。DMA的测试模式主要包括单悬臂梁弯曲测试法(Single cantilever)、双悬臂梁弯曲测试法(Dual cantilever)、三点弯曲测试法(3-point bending)、剪切模式(Shear)、拉伸模式(Tension)和压缩模式(Compression)。
Puchberger等[31]利用DMA研究了PbZrO3单晶的电畴移动,当施加的外力与单畴方向不同时,对单晶的相变具有不同影响,其中当外力方向与单畴垂直时,在反铁电相变处(510 K)会出现类似本征行为的弹性异常峰(图5)。由上文可知,由于模量对相变的高敏感度,DMA可以作为检测铁电材料相变的有效手段。图4 BNT-BT陶瓷介电温谱(a)和力学图谱(b)[29]
【参考文献】：
期刊论文
[1]履带式车辆黏弹性悬架分数阶模型及其减振效果分析[J]. 李占龙,孙大刚,燕碧娟,孙宝,张文军. 农业工程学报. 2015(07)
本文编号：3374842
【文章来源】：无机材料学报. 2020,35(08)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
不同材料应变滞后于应力的相位差
DMA的工作原理如图2所示[22]。在设定温度程序后(线性升温、降温、恒温或其组合),对样品施加单频或多频周期正弦波的动态振荡力,样品将产生响应的周期波动形变,该形变将经传感器并结合相关的参数,经数据处理得到储能模量E?、损耗模量E?和损耗因子tanδ随温度变化的关系。DMA的测试模式主要包括单悬臂梁弯曲测试法(Single cantilever)、双悬臂梁弯曲测试法(Dual cantilever)、三点弯曲测试法(3-point bending)、剪切模式(Shear)、拉伸模式(Tension)和压缩模式(Compression)。
Puchberger等[31]利用DMA研究了PbZrO3单晶的电畴移动,当施加的外力与单畴方向不同时,对单晶的相变具有不同影响,其中当外力方向与单畴垂直时,在反铁电相变处(510 K)会出现类似本征行为的弹性异常峰(图5)。由上文可知,由于模量对相变的高敏感度,DMA可以作为检测铁电材料相变的有效手段。图4 BNT-BT陶瓷介电温谱(a)和力学图谱(b)[29]
【参考文献】：
期刊论文
[1]履带式车辆黏弹性悬架分数阶模型及其减振效果分析[J]. 李占龙,孙大刚,燕碧娟,孙宝,张文军. 农业工程学报. 2015(07)
本文编号：3374842
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