壓電陶瓷本征性能的計算與分析.pdf

1、隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，壓電陶瓷的應用也越來越廣泛。極化后的壓電陶瓷擁有壓電性能，而壓電性能的優(yōu)劣影響著材料的可靠度和適用范圍。為了計算壓電陶瓷極化后的本征性能，本文通過取向概率密度函數(shù)（PDFO：Probability Density Function of Orientation）模型，對壓電陶瓷內(nèi)部的電疇取向進行研究。工作及主要成果如下：
　　1、本文通過歐拉角對電疇取向做了規(guī)定，使用 Reuss假設(shè)、電疇轉(zhuǎn)向準則對四方相4

2、mm點群、三方相3m點群和正交相mm2點群進行了研究，得到了這三個單相下的電疇轉(zhuǎn)向分區(qū)圖和對應完全、不完全極化的PDFO。通過PDFO我們不僅計算得到了壓電陶瓷完全、不完全極化后的電疇取向統(tǒng)一程度、剩余極化、介電性能和壓電性能的解析解，并糾正了前人通過極圖、反極圖和取向分布函數(shù)（ODF）計算帶來的錯誤結(jié)論。
　　2、本文通過引用Landau-Devonshire自由能方程、四方相和三方相的穩(wěn)定條件和這兩相共存的條件，推導了兩相共存

3、時四方相和三方相的單晶極化強度。我們引入了“極化強度比值 A”來描述兩相的關(guān)系，并給 A進行分區(qū)討論。在各分區(qū)內(nèi)，我們計算得到了兩相所占的摩爾百分比，并通過PDFO計算了一系列的本征性能。我們得到的結(jié)果是適用于所有的四方三方共存情況的，所有的結(jié)果均只與A相關(guān)，在計算具體材料時只需將A值代入對應公式即可。
　　3、本文對四方相4mm點群壓電陶瓷引入了應變和應力，并通過Eshelby模型描述晶粒之間的關(guān)系使之成為一個全局聯(lián)動模型，最終