PZT-5铁电陶瓷恒载荷压痕裂纹在空气和水中的扩展过程

用Vickers硬度计作为加载装置,研究了极化锆钛酸铅(PZT-5)铁电陶瓷压痕裂纹恒载荷下在室温空气和水中的扩展规律.结果表明,恒载荷下,压痕裂纹在空气和水中不断扩展, 120 h后趋于稳定,从而就可获得裂纹扩展速率和裂纹止裂的门槛应力强度因子KISCC,它们均显示各向异性.研究表明,裂纹扩展速率和KISCC的各向异性与铁电陶瓷断裂韧性的各向异性有关,即裂纹扩展速率随KIC的增加而降低,而KISCC随KIC的增加而升高.平行极化方向裂纹的断裂韧性比垂直极化方向高,即KCIC<KaIC,因此,在空气或水中的应力腐蚀更敏感,即KISCCc <KISCCa,dc/dt>dn/dt;与在空气中相比,在水中应力腐蚀更敏感,即裂纹扩展速率更高、门槛值更低.

不同加载压力下PZT-95/5铁电陶瓷放电特性研究

利用轻气炮作为加载手段,对PZT-95/5铁电陶瓷进行冲击波压缩,以实现陶瓷受激相变放电。在涵盖了PZT-95/5陶瓷的相变压力点及雨贡纽弹性极限压力点的加载压力区间内,对其放电特性进行了实验研究。获得了不同加载压力下的PZT-95/5铁电陶瓷耐电击穿强度及剩余极化强度等特征参数,并分析和讨论了PZT-95/5在不同加载压力作用下的放电特性。

电场对铁电陶瓷压痕裂纹的作用

研究了极化锆钛酸铅 (PZT - 5 )铁电陶瓷压痕裂纹在硅油中电场作用下的扩展过程 .结果表明 ,当外加电场强度大于裂纹瞬时扩展临界电场强度 (Eip=5 2 5kV/cm) ,压痕裂纹能够发生瞬时扩展 ,继续保持恒电场 ,裂纹会继续扩展 .当外加电场强度小于裂纹瞬时扩展临界电场强度 ,裂纹不发生瞬时扩展 ,但保持恒定电场 ,裂纹会发生滞后扩展 .同时 ,裂纹扩展量显示各向异性 ,与垂直于电场方向裂纹相比 ,平行于电场方向的裂纹扩展量很小 .

湿度对PZT铁电陶瓷压痕裂纹滞后扩展的影响

在不同湿度(2%、30%、98%)的空气中,研究了极化的锆钛酸铅(PZT-5)铁电陶瓷压痕裂纹在残余应力、电场作用下的滞后扩展。结果表明,当RH≤30%时残余应力不能引起PZT铁电陶瓷卸载压痕裂纹的滞后扩展,当RH=98%时,残余应力和介质的耦合作用能使压痕裂纹在经过1个孕育期后发生滞后扩展。在不同湿度(2%、30%、98%)的空气中沿试样极化方向加相同的外电场(E=1.5 kV/cm),压痕裂纹均发生滞后扩展,并且裂纹扩展量随空气湿度的增加而增大。