壓電陶瓷本征性能的計(jì)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(yīng)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(jì)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(jìn)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(zhǔn)則對四方相4

2、mm點(diǎn)群、三方相3m點(diǎn)群和正交相mm2點(diǎn)群進(jìn)行了研究，得到了這三個(gè)單相下的電疇轉(zhuǎn)向分區(qū)圖和對應(yīng)完全、不完全極化的PDFO。通過PDFO我們不僅計(jì)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(jì)算帶來的錯(cuò)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(dǎo)了兩相共存

3、時(shí)四方相和三方相的單晶極化強(qiáng)度。我們引入了“極化強(qiáng)度比值 A”來描述兩相的關(guān)系，并給 A進(jìn)行分區(qū)討論。在各分區(qū)內(nèi)，我們計(jì)算得到了兩相所占的摩爾百分比，并通過PDFO計(jì)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(jì)算具體材料時(shí)只需將A值代入對應(yīng)公式即可。
　　3、本文對四方相4mm點(diǎn)群壓電陶瓷引入了應(yīng)變和應(yīng)力，并通過Eshelby模型描述晶粒之間的關(guān)系使之成為一個(gè)全局聯(lián)動(dòng)模型，最終