摻鑭鋯鈦酸鉛鐵電陶瓷電致疇變的原位XRD分析.pdf

1、鐵電陶瓷在外電場作用下的疇變行為與其宏觀性質(zhì)直接相關(guān)，掌握外場作用下的鐵電疇變行為對研究其非線性行為、失效機理、提高可靠性具有重要的理論指導(dǎo)意義。但是迄今而止，仍沒有一個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，在外加直流電場作用下對PLZT疇變進行了原位XRD觀測，得到相關(guān)參數(shù)值，從而改進了現(xiàn)有的非線性本構(gòu)方程，探討了將實

2、驗測試結(jié)果用于表征四方相PLZT鐵電疇變與材料宏觀極化強度之間的關(guān)系，為進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，室溫下矯頑場強度為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。
　　在外加直流電場作用下對PLZT鐵電陶瓷的原位XRD測試發(fā)現(xiàn)，電極及其制備方式、電場加載順序、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稱性。外加電場強度的大小和方向?qū)е妈F電陶瓷材料衍射峰(002)和(200)的相對強度(I(002)/(I(002)+I(200)))發(fā)生明顯的變化，高達7％的α疇會在電場卸載瞬間發(fā)生回轉(zhuǎn)。
　　通過假設(shè)鐵電多晶材料的介