热冲击加载下PZT95/5铁电陶瓷相变实验研究

发布时间：2024-06-01 09:19

　　PZT95/5铁电陶瓷是锆钛比为95:5的锆钛酸铅固溶体铁电材料,其具有丰富的细微结构与优越的压电、热电、铁电等特性,在相变过程中可以实现高的力电转化效率,释放出高电流、高压电等,被广泛应用于能源、国防和精密仪器等众多领域。铁电陶瓷在温度影响下的相变为一级相变,并伴随着热滞现象,目前国内外的研究报导仅限于准静态温度环境或缓慢热加载下铁电材料相变研究。基于实验室研制的热冲击力-热加载测试装置,本论文针对PZT95/5铁电陶瓷在热冲击下的力学、电学响应,力-热加载对相变与放电过程的影响等。1.基于自主搭建的铁电材料热冲击-力-电耦合测试实验平台,首先开展了相关的测试装置调试工作,通过调整不同升温区的功率输出,获得了稳定的热冲击加载参数和升温速率;其次,针对热冲击高温炉工作时产生的电磁干扰会影响到测试样品的电流输出信号的不足,我们采取了一些电磁屏蔽措施和优化,最终获得了可用于铁电材料样品正常测试和电信号采集的可行实验条件。2.开展了PZT95/5铁电陶瓷热冲击加载下相变过程的实验测试工作,获得了PZT95/5铁电陶瓷在不同温升速率下的电流响应。结果表明:电流曲线出现双峰现象,其中一个峰在15...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1二元系固溶体相图

硕士学位论文热冲击加载下PZT95/5铁电陶瓷相变介电常数等会发生明显的变化。此外锆钛比为95:5附近的铁于铁电三方相和反铁电正交相之间的相界，在附近温区还有一温铁电相之间的相界，这种成分的铁电陶瓷具有十分丰富的细在外场作用下极易发生不同相之间的转变。

图1.2PZT95/5铁电陶瓷电滞回线图

硕士学位论文热冲击加载下PZT95/5铁电陶瓷相变化强度会继续减小，当极化强度降为零时，对应的电场强度被如果此时继续施加反向电场，极化方向会反向，然后外电场循如图1.2中所示的电滞回线图。来说，常温常压下处于反铁电相的PZT95/5铁电陶瓷在外电场自发极化强度为的亚....

图1.3PZT95/5铁电陶瓷的压力-温度相图

图1.3PZT95/5铁电陶瓷的压力-温度相图[18]基铁电陶瓷材料由于其丰富的相变特性而被广泛的应用到以于其压电特性，被制作成水声器，陶瓷滤波器，声纳发射换能燃引爆装置的点火器。另外由于其在冲击波加载下能放出高功爆电换能器而被应用于军事领域之中；于其热释电特性，PZT....

图2.1热冲击-力-电耦合测试系统(a)实体图，(b)示意图

硅油的热浴环境下进行，而由于该类高温导热硅油的导热系数只有0.1W/(mK)，不能快速传热导热，因此目前的实验研究仅限于准静态温度环境[55-59]。为了解决当前铁电陶瓷相变实验研究的局限性，兰州大学土木工程与力学学院(负责总体设计等)与长春方锐科技有限公司(负责机械加工等)....

本文编号：3985686