多重鐵性復(fù)合材料的磁電性能研究.pdf

1、鐵電/鐵磁復(fù)合材料是一種新型的功能材料，不僅集合了鐵電性和鐵磁性的優(yōu)點(diǎn)，而且具有磁電耦合效應(yīng)，因此具有十分廣泛的應(yīng)用前景。本文采用細(xì)觀力學(xué)方法研究了多重鐵性材料的磁電效應(yīng)，通過(guò)推廣細(xì)觀力學(xué)幾種常用的模型，從微觀結(jié)構(gòu)組成分析了其宏觀行為。主要考慮了存在基體二相復(fù)合材料、存在基體三相復(fù)合材料和磁電多晶材料，可為實(shí)驗(yàn)提供一定的指導(dǎo)作用。
　　 采用平均場(chǎng)Mori-Tanaka 模型計(jì)算了存在基體的二相復(fù)合材料的有效磁電彈性模量，討論了

2、基體的電極化方向與摻雜相磁化方向平行與垂直的情況下，得出了摻雜相顆粒的形狀變化對(duì)二相復(fù)合材料的磁電系數(shù)影響非常強(qiáng)烈。
　　 推廣了平均場(chǎng)Mori-Tanaka 模型計(jì)算了存在基體的三相復(fù)合材料的有效磁電彈性模量，給出了稀土-鐵合金/壓電陶瓷/聚偏氟乙烯(Terfenol-D/PZT/PVDF)三相復(fù)合材料的磁電系數(shù)變化趨勢(shì)，在PZT的電極化方向與Terfenol-D的磁化方向平行情況下，考慮了復(fù)合材料中Terfenol-D 體積

3、分?jǐn)?shù)與PZT 顆粒形狀對(duì)磁電系數(shù)的影響，同時(shí)還討論了PZT的電極化方向與Terfenol-D的磁化方向反平行時(shí)復(fù)合材料中的Terfenol-D 體積分?jǐn)?shù)對(duì)磁電系數(shù)的影響，給出了摻雜相最優(yōu)的顆粒形狀和體積分?jǐn)?shù)，使得復(fù)合材料磁電耦合最強(qiáng)，得出了薄片型的顆粒能使材料橫向耦合最強(qiáng)，纖維型的顆粒能使材料縱向耦合最強(qiáng)。
　　 推廣了自洽模型，使它應(yīng)用到垂直電磁場(chǎng)下退火的磁電多晶材料，考慮宏觀磁電多晶材料Cr2O3的磁電系數(shù)隨溫度、多晶顆粒的