冲击波垂向加载下 PZT 95／5铁电陶瓷的去极化和放电过程分析

• 作者: 张攀 王省哲 蒋一萱 贺红亮
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: 冲击波 铁电陶瓷 电响应 数值模拟
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 页码范围: 399-406
• 页数: 8页
• 分类号: O521.2|O347.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11858/gywlxb.2014.04.003

摘要

电极化后的 PZT 95/5铁电陶瓷能够在冲击波作用下快速去极化并释放束缚电荷，形成高功率的瞬态输出电能。对于垂直于极化方向的冲击波加载情况，通过将去极化过程中的铁电陶瓷等效为电流源、电容和电导的并联电路，综合考虑冲击波压力对波速和去极化相变过程的影响，以及冲击波前、后铁电陶瓷的介电常数和电导率变化，建立了描述冲击波垂向加载下 PZT 95/5铁电陶瓷去极化和放电过程的模型，解析获得了铁电陶瓷的放电电流表述。在此模型基础上，开展了短路和电阻负载条件下 PZT 95/5铁电陶瓷在冲击放电过程中的输出电流特征分析，并与相关实验结果进行了对比。结果表明：模型能较好地模拟实验观测的铁电陶瓷 PZT 95/5的冲击放电过程，以及冲击波压力、负载电阻等对冲击放电输出电流的影响规律。