论文部分内容阅读
铁电陶瓷材料在外场作用下电畴的反复翻转即畴变是引起材料结构变化,导致铁电材料性能衰退甚至破坏的主要原因。建立铁电陶瓷材料在外场作用下畴变的原位观测方法,对了解和掌握这类材料在外场作用下的失效机理、提高材料的使用寿命有重要的指导意义。本论文采用传统固相法,制备了晶粒分布均匀,平均晶粒尺寸2~3μm、四方相结构的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3和Pb0.93La0.07(Zr0.52Ti0.48)0.9825O3多晶陶瓷;设计和改造了适用于Raman散射光谱原位观测的四点弯曲应力加载装置并成功实现了与Raman散射仪的联用;运用Raman散射光谱技术,建立了对PZT/PLZT铁电陶瓷在外力场下畴变进行原位观测的方法并实现了外力场下PZT/PLZT两种试样单个晶粒畴变的原位Raman观测;对PZT/PLZT两种试样在外加力场下、及PZT缺口试样引入后的畴变行为进行了观测,获得了Raman光学模相对峰强比与力场强度、应力加载时间的变化规律;尝试对PZT的Raman谱峰进行了初步的分峰拟合。
实验结果表明,在外加拉/压应力场下两种试样单个晶粒的Raman光学模相对峰强比IE(1LO)/IE(2TO)和IE+B1/IE(2TO)随着应力的增大呈现线性减小趋势,随着应力加载时间的延长呈现线性增大趋势,因为位置不同应力状态和大小不同,多个位置不同晶粒的Raman光学模相对峰强比IE(1LO)/IE(2TO)和IE+B1/IE(2TO)呈现“中间大两边小”的变化趋势,但是PZT试样的变化幅度更大。试样在引入缺口后强度下降,多个位置不同晶粒的Raman光学模相对峰强比IE(1LO)/IE(2TO)和IE+B1/IE(2TO)也呈现“中间大两边小”的变化趋势。但是,力场作用下两种试样各Raman光学模的峰位没有发生变化。