摻鑭鋯鈦酸鉛鐵電陶瓷電致疇變的原位XRD分析.pdf

1、鐵電陶瓷在外電場(chǎng)作用下的疇變行為與其宏觀性質(zhì)直接相關(guān)，掌握外場(chǎng)作用下的鐵電疇變行為對(duì)研究其非線性行為、失效機(jī)理、提高可靠性具有重要的理論指導(dǎo)意義。但是迄今而止，仍沒(méi)有一個(gè)能夠較為精確模擬材料的非線性行為且被普遍接受的本構(gòu)方程。本論文將電加載裝置與X射線衍射儀聯(lián)用，通過(guò)自行合成特定組成和結(jié)構(gòu)的摻鑭鋯鈦酸鉛(PLZT)陶瓷材料，在外加直流電場(chǎng)作用下對(duì)PLZT疇變進(jìn)行了原位XRD觀測(cè)，得到相關(guān)參數(shù)值，從而改進(jìn)了現(xiàn)有的非線性本構(gòu)方程，探討了將實(shí)

2、驗(yàn)測(cè)試結(jié)果用于表征四方相PLZT鐵電疇變與材料宏觀極化強(qiáng)度之間的關(guān)系，為進(jìn)一步理解鐵電體的非線性行為奠定基礎(chǔ)。
　　結(jié)果表明，通過(guò)傳統(tǒng)固相法合成的理論化學(xué)組成為Pb0.93La0.07(Zr0.52，Ti0.48)O3的陶瓷材料為典型四方相結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)a=b=4.045(A)，c=4.101(A)，c/a=1.014，晶粒平均尺寸1～2μm，致密度和性能良好，室溫下矯頑場(chǎng)強(qiáng)度為850V/mm，介電常數(shù)約3000，居里溫度約為25

3、0。C，極化試樣的壓電系數(shù)約230pC/N。
　　在外加直流電場(chǎng)作用下對(duì)PLZT鐵電陶瓷的原位XRD測(cè)試發(fā)現(xiàn)，電極及其制備方式、電場(chǎng)加載順序、材料的退火處理、電疇?wèi)?yīng)力回轉(zhuǎn)影響未極化的PLZT鐵電陶瓷蝶形曲線的對(duì)稱性。外加電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?qū)е妈F電陶瓷材料衍射峰(002)和(200)的相對(duì)強(qiáng)度(I(002)/(I(002)+I(200)))發(fā)生明顯的變化，高達(dá)7％的α疇會(huì)在電場(chǎng)卸載瞬間發(fā)生回轉(zhuǎn)。
　　通過(guò)假設(shè)鐵電多晶材料的介