熱沖擊加載下PZT95-5鐵電陶瓷相變實驗研究.pdf

1、分類號：分類號：O34研論文題目（中文）論文題目（中文）熱沖擊加載熱沖擊加載論文題目（外文）論文題目（外文）ExperimentInvestigationofPhaseTransitionBehavisof研究生姓名研究生姓名學(xué)科、專業(yè)學(xué)科、專業(yè)研究方向研究方向?qū)W位級別學(xué)位級別導(dǎo)師姓名、職稱導(dǎo)師姓名、職稱論文工作論文工作起止年月起止年月論文提交日期論文提交日期論文答辯日期論文答辯日期學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期I密級：密級：研究生學(xué)位論文究

2、生學(xué)位論文熱沖擊加載熱沖擊加載下PZT955下PZT955鐵電陶瓷相變實驗研究鐵電陶瓷相變實驗研究ExperimentInvestigationofPhaseTransitionBehavisofPZT955FerroelectricUnderThermalShockLoading李琰李琰力學(xué)固體力學(xué)力學(xué)固體力學(xué)電磁固體力學(xué)電磁固體力學(xué)碩士碩士王省哲教授王省哲教授2014年9月至2017年2014年9月至2017年2017年6月2017

3、年6月2017年5月2017年5月2017年6月2017年6月校址：甘肅省蘭州市校址：甘肅省蘭州市密級：密級：公開公開鐵電陶瓷相變實驗研究鐵電陶瓷相變實驗研究ExperimentInvestigationofPhaseTransitionFerroelectricCeramicsUnderThermalShockLoading6月6月I熱沖擊加載下PZT955鐵電陶瓷相變實驗研究熱沖擊加載下PZT955鐵電陶瓷相變實驗研究中文摘要中文摘

4、要PZT955鐵電陶瓷是鋯鈦比為95:5的鋯鈦酸鉛固溶體鐵電材料，其具有豐富的細(xì)微結(jié)構(gòu)與優(yōu)越的壓電、熱電、鐵電等特性，在相變過程中可以實現(xiàn)高的力電轉(zhuǎn)化效率，釋放出高電流、高壓電等，被廣泛應(yīng)用于能源、國防和精密儀器等眾多領(lǐng)域。鐵電陶瓷在溫度影響下的相變?yōu)橐患壪嘧?，并伴隨著熱滯現(xiàn)象，目前國內(nèi)外的研究報導(dǎo)僅限于準(zhǔn)靜態(tài)溫度環(huán)境或緩慢熱加載下鐵電材料相變研究。基于實驗室研制的熱沖擊力熱加載測試裝置，本論文針對PZT955鐵電陶瓷在熱沖擊下的力學(xué)、

5、電學(xué)響應(yīng)，力熱加載對相變與放電過程的影響等。1.基于自主搭建的鐵電材料熱沖擊力電耦合測試實驗平臺，首先開展了相關(guān)的測試裝置調(diào)試工作通過調(diào)整不同升溫區(qū)的功率輸出，獲得了穩(wěn)定的熱沖擊加載參數(shù)和升溫速率；其次，針對熱沖擊高溫爐工作時產(chǎn)生的電磁干擾會影響到測試樣品的電流輸出信號的不足，我們采取了一些電磁屏蔽措施和優(yōu)化，最終獲得了可用于鐵電材料樣品正常測試和電信號采集的可行實驗條件。2.開展了PZT955鐵電陶瓷熱沖擊加載下相變過程的實驗測試工作

6、，獲得了PZT955鐵電陶瓷在不同溫升速率下的電流響應(yīng)。結(jié)果表明：電流曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象，其中一個峰在150250℃之間，另一峰在6501050℃之間，分別對應(yīng)著低溫鐵電相(FRL)到高溫鐵電相(FRH)相變，和高溫鐵電相(FRH)到順電相(PE)相變；隨著升溫速率的增加，相變溫度增加及相變釋放電荷量增加，最終實現(xiàn)全部極化能量的熱沖擊下的轉(zhuǎn)化和釋放。3.開展了PZT955鐵電陶瓷力熱共同加載下的相變實驗，通過預(yù)壓力和位移約束兩種方式分別對