电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

• 作者: 乔利杰 宿彦京 褚武扬 高克玮 黄海友
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: PZT-5H铁电陶瓷 压痕裂纹 耦合作用 滞后扩展 滞后断裂
• 年，卷（期）: 2005,（1）
• 页码范围: 36-40
• 页数: 5页
• 分类号: TG111.91
• 字数: 2829字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0412-1961.2005.01.008

摘要

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E＞0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDP=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高克玮	北京科技大学材料物理系	110	613	13.0	19.0
2	乔利杰	北京科技大学材料物理系	139	834	15.0	21.0
3	褚武扬	北京科技大学材料物理系	135	889	17.0	22.0
4	宿彦京	北京科技大学材料物理系	53	346	9.0	17.0
5	黄海友	北京科技大学材料物理系	20	70	5.0	7.0