本文選題：壓電陶瓷 + 取向概率密度函數(shù)模型��； 參考：《天津大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：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(lái)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(guò)取向概率密度函數(shù)(PDFO:Probability Density Function of Orientation)模型,對(duì)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(guò)歐拉角對(duì)電疇取向做了規(guī)定,使用Reuss假設(shè)、電疇轉(zhuǎn)向準(zhǔn)則對(duì)四方相4mm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(duì)應(yīng)完全、不完全極化的PDFO。通過(guò)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(guò)極圖、反極圖和取向分布函數(shù)(ODF)計(jì)算帶來(lái)的錯(cuò)誤結(jié)論。2、本文通過(guò)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(chǔ)"來(lái)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(guò)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(duì)應(yīng)公式即可。3、本文對(duì)四方相4mm點(diǎn)群壓電陶瓷引入了應(yīng)變和應(yīng)力,并通過(guò)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,最終通過(guò)Landau-Devonshire方程導(dǎo)出并以鈦酸鋇材料為例計(jì)算了宏觀性能d33的表達(dá)式來(lái)計(jì)算本征部分。
[Abstract]:With the development of electronic industry, piezoelectric ceramics are used more and more widely. The polarization piezoelectric ceramics have piezoelectric properties, and the piezoelectric properties affect the reliability and application range of the materials. In order to calculate the intrinsic properties of piezoelectric ceramics after polarization, the domain orientation in piezoelectric ceramics is studied by using the PDFOO: probability density function of orientation model (PDFOO: probability function of orientation). The work and main results are as follows: 1. In this paper, the domain orientation is defined by Euler angle. Using Reuss hypothesis, the 4mm point group of tetragonal phase, the 3-point group of tripartite phase and the mm2 point group of normal phase are studied by using domain turn criterion. The domain steering zoning diagram and PDFO corresponding to complete and incomplete polarization under these three single phases are obtained. Through PDFO, we not only calculate the analytical solutions of the uniformity of domain orientation, residual polarization, dielectric properties and piezoelectric properties of piezoelectric ceramics after complete and incomplete polarization, but also correct the previous pole diagram. In this paper, by using Landau-Devonshire free energy equation, the stability conditions of tetragonal and tripartite phases and the conditions for the coexistence of these two phases are given. The polarization intensities of tetragonal and rhombohedral phases are derived. We introduce "polarization intensity ratio A" to describe the relationship between two phases, and discuss the partition of A. The mole percentage of two phases is calculated in each partition and a series of intrinsic properties are calculated by PDFO. The results we get are applicable to all quadrilateral coexistence, all of which are related only to A, In this paper, strain and stress are introduced into tetragonal 4mm point group piezoelectric ceramics, and the relation between grains is described by Eshelby model to make it a global linkage model. Finally, the eigenpart is calculated by using Landau-Devonshire equation and taking barium titanate as an example.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM282

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本文編號(hào)：2000700