本文關(guān)鍵詞：有限元法結(jié)合壓痕法估算BNKT薄膜的壓電應(yīng)力常數(shù)

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【摘要】：考慮基底效應(yīng)的影響,將壓電應(yīng)變系數(shù)與壓電應(yīng)力常數(shù)的關(guān)系式作為補充方程,通過有限元法結(jié)合納米壓痕法估算了橫觀各向同性0.85Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-0.15K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(BNKT)薄膜的壓電應(yīng)力常數(shù).在正向分析中,通過無量綱分析和有限元模擬,得到最大壓痕荷載、加載曲線指數(shù)與BNKT薄膜壓電應(yīng)力常數(shù)之間的無量綱方程.在反向分析中,利用納米壓痕實驗得到沉積在硅基底上BNKT薄膜的壓痕曲線,將實驗數(shù)曲線中的最大壓痕荷載和加載曲線指數(shù)代入正向分析建立的無量綱方程,聯(lián)立補充方程進行求解,得到多組不同誤差下的解,取誤差最小時相應(yīng)的解e_(15)=0.28 C/m~2,e_(31)=7.72 C/m~2,e_(33)=18.26C/m~2為BNKT薄膜的壓電應(yīng)力常數(shù).
【作者單位】： 上海理工大學環(huán)境與建筑學院;湘潭大學機械工程學院;上海理工大學材料科學與工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 納米壓痕 壓電應(yīng)力常數(shù) 有限元法 橫觀各向同性壓電薄膜
【基金】：國家自然科學基金項目(51272158) 教育部創(chuàng)新團隊滾動資助項目(IRT-14R48);教育部“長江學者計劃”特聘教授項目([2009]17)
【分類號】：TB383.2
【正文快照】： 壓電薄膜是一種用人工方法合成的,通常以沉積在基底上的形式存在,其厚度在納米至微米量級.壓電薄膜材料作為一種功能材料,具有優(yōu)異的力電耦合性能,廣泛應(yīng)用于微電機系統(tǒng)中的制動器、傳感器和位移器等電子元器件,還應(yīng)用于微機裝配、自動控制、精密儀器等領(lǐng)域[1,2].由于壓電薄膜，

本文編號：815135