导读:本文包含了弛豫铁电体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:铁电体,微结构,效应,调性,塑性,原位,聚合物。
弛豫铁电体论文文献综述
汪霄,张志成[1](2017)在《新型PVDF基弛豫铁电体及其巨电致应变性能》一文中研究指出PVDF基弛豫型铁电体具有优异的电致应变性能,可作为电致应变材料用于电致应变器、激励器、柔性机器人等。现有弛豫铁电体主要基于聚(偏氟乙烯-叁氟乙烯-叁氟氯乙烯(氟氯乙烯))(P(VDF-Tr FE-CTFE(CFE))等叁聚物,形变量较低(3-5%),驱动电场高(>100MV/m)。本文介绍一种具有高形变量(>13%)、驱动电场低(30MV/m)的新型弛豫铁电体。通过将P(VDF-CTFE)脱掉HCl,得到含有双键的聚合物,将20 mol%的P(VDF-DB)的聚合物拉伸之后得到弛豫型铁电体;室温下具有很大的介电常数(εr=63,f=100Hz)。该聚合物在低电场下(30-50MV/m)也会有较大的形变(5%),在高电场下能达到很大的形变(strains=-13.5%,E=275 MV/m)。将拉伸的P(VDF-DB)固定到PP膜上,可以制作成简易的驱动器,具有优异的变形能力及频率响应特性。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题K:高性能高分子》期刊2017-10-10)
满桂安[2](2017)在《弛豫铁电体PMN-PT单晶弹塑性行为及相变特征的压痕实验研究》一文中研究指出PMN-PT(铌镁酸铅-钛酸铅)系弛豫铁电单晶材料由于其具有超高的压电系数而被广泛应用于水声换能器、压电驱动器、医用超声波探头以及压电滤波器中。该铁电单晶材料在外部压力及电场作用下晶体内部结构会发生变形或电畴的翻转,且材料沿不同取向的力学性能及相变特征具有明显的各向异性特征。本文基于纳米压痕测试手段,开展了弛豫铁电PMN-PT单晶[100]晶向和[110]晶向的压痕力学测试,获取了不同取向单晶的弹塑性力学变形,以及材料压力引发的细微观相变特征。通过有限元软件ABAQUS开展了压痕实验过程的模拟计算,实现了对该材料不同晶体取向的压痕力电行为的定量仿真,获得了应力分布以及电势分布。具体研究内容及结果如下:1.通过纳米压痕连续刚度方法获得材料杨氏模量及硬度随压入深度连续变化的关系,基于Oliver-Pharr分析方法得到了材料在不同晶体取向的杨氏模量及硬度,揭示了材料具有各向异性的力学特征。2.选用球形压头并通过准静态位移加载方式测试获得了该铁电单晶材料不同晶面方向的压痕载荷位移曲线,通过赫兹理论计算获取相应的应力应变曲线,对载荷位移曲线中出现的pop-in点及相对应的应力应变曲线中出现的转折点进行了分析,表征了材料的弹塑性特征点。选用锥形压头并通过动态连续刚度以及准静态位移加载方法分别获得了材料的载荷位移曲线,分析其局部压痕特征点较好地揭示了材料的相变特征。3.利用ABAQUS有限元软件,建立了弛豫铁电PMN-PT压痕实验的有限元分析模型。计算得到了纳米压痕作用下的材料内部的应力分布、电势分布以及载荷位移曲线,数值模拟结果与实验测试基本一致。进一步给出该材料自发极化[111]方向晶体在压痕下的应力及电势特征,对比分析了材料不同晶向的力学及电学特征,获得了其力学与电学各向异性特征。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-06-01)
张诚平[3](2017)在《弛豫铁电体材料的微结构特性及原位研究》一文中研究指出钙钛矿结构钛酸铅以及掺杂钛酸铅(固溶体弛豫铁电体)是应用最为广泛的多功能材料体系之一,它们在外场(如光、电、力热等)下的微结构及畴/相演变特性对于铁电、压电、光电和存储器应用领域具有重要的意义。本文主要通过透射电子显微镜,激光拉曼散射及其原位研究技术,结合X光衍射,扫描电子显微镜,电子散射能谱等辅助方法,对钛酸铅单晶纳米棒和铌镁酸铅-钛酸铅单晶的微结构特性、在外场下的畴/相演变行为进行了研究。从而对通过调控该系列材料的微观尺寸/形状、微区畴/相结构达到功能增强的基础研究和器件设计有了进一步的认识,同时也给出了相关的微结构、性能参数。我们发现对于直径60~80nm、长度几个微米钛酸铅单晶纳米棒,该纳米棒为四方相结构,棒沿[100]晶向生长,其四方-立方(即铁电-顺电,对应于低频软模的拉曼峰的消失)相变过程中表现出明显的尺寸效应:居里点为440℃,低于块材53℃。与块材相比,E(1TO)模的软化行为的有所减弱-意味着铁电性的下降,晶胞四方率降低,元胞体积缩小。该纳米棒的成核生长过程中因表面受限而产生晶格畸变并导致尺寸效应,通过在制备过程中使用表面活性剂等手段,我们可以有效地控制该效应。我们利用透射电镜高分辨像(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)技术研究了铌镁酸铅-钛酸铅单晶的畴、相结构,重点关注衍射点发生的分裂(及畴/相微结构重整,分裂的行为和畴所处的相以及畴结构的类型密切相关)。通过总结该材料中衍射(即倒空间点阵)的分裂规律,我们即可以得到正空间畴/相微结构的演化规律。例如:我们的发现铌镁酸铅-钛酸铅单晶四方相的90°畴的衍射点分裂的方向往往垂直于畴界,分裂的大小与(c/a-1)成正比(c,a为晶格参数),并与密勒指数的和|h+ l|成正比。该类型的畴演变导致产生孪晶扭曲形变,90°畴界即为孪晶面,从而给出大小为c/a-1的应变。所以,通过畴/相微结构重整,在铌镁酸铅-钛酸铅材料中引入较大的c/a率或局部的c/a率的变化,都将是提高该材料压电、柔韧性和机械写入存储性能的有效途径。进一步,我们外加电场和应力场,在透射电镜中原位研究了 PMN-PT单晶的畴结构在外场下的响应。外电场下银镁酸铅-钛酸铅畴界运动的弛豫时间较长,这是由于材料中存在着很小的纳米畴(即具有高密度的畴界),而畴界上的钉扎中心如氧空缺等就是畴运动必须克服的势垒;此外,纳米畴结构形成的局域闭合涡旋会导致电场屏蔽,也不利于电场的畴翻转。相对而言,在外加应力场条件下,畴界总是可以较快地完成纵向生长,之后将垂直于畴界方向横向生长、以及合并,这也揭示了利用力场改变铌镁酸铅-钛酸铅材料中的微畴结构的优势。最后,我们在室温下利用高压应力场在铌镁酸铅-钛酸铅单晶材料中引入了相结构的重整。结合高压激光拉曼散射的原位研究和透射电镜观测,我们发现了在高压加载达到11GPa时,铌镁酸铅-钛酸铅开始出现明显的相结构重整,表现为740cm-1和810cm-1振动模式的合并。由于低频软模的拉曼峰依然存在,该相结构变化并非经典理论给出的压致四方-立方(铁电-顺电)相变。由于在铁电-压电材料中不同方向的应力、电场(二者相互耦合)能够产生完全不同的相变次序,对应于不同的相图和相界。我们认为在高压下出现的该相结构的转变是趋向于一个铁电相-铁电相的准同相界(该准同相界的出现将导致材料压电性能的极大增强),相应的透射电镜电子衍射结果也验证了这一观点。(本文来源于《南京大学》期刊2017-05-01)
陈勇,卞梦云,张灿灿,陈琪,骆迁[4](2017)在《高电场下弛豫铁电体的场致效应》一文中研究指出弛豫铁电体在热释电、介电、电场调制微波器件和电致伸缩器件方面有着广泛的应用.这些应用均涉及电场的作用.因电场会导致极化强度增大,并连续地延伸到顺电相,从而产生了电场诱导效应.用弯曲近似法对极化强度在电场作用下随温度的连续变化做近似,得到了介电系数峰值在高场下随电场2/3次方的变化规律.与介电峰在电场作用下移动的实验结果基本一致.理论数值模拟发现:存在一个与热力学参量相关的极化温度系数,其值越大,场致介电移峰效应越小,且热释电系数越大;反之,如果场致介电移峰效应越大,电场调制微波器件的介电可调性及可调性的温度稳定性会越好.上述研究结果对掺杂改性研究微波器件的介电可调性和热释电性有一定的参考作用.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2017年01期)
陈艳,王建禄,孟祥建[5](2016)在《基于弛豫铁电体的MoS_2场效应管的光电探测性能研究》一文中研究指出近年来,将二维材料与铁电材料结合的新型器件已经成为电子学和光电子学方面的应用中的新热点。这里,我们利用二维的MoS_2和弛豫铁电聚合物(P(VDF-Tr FE-CFE))设计了一种新的场效应晶体管。这种器件表现出优异的性能,包括大的开关比和较低的漏电流。此外,在低温下回滞特性被有效地调制其的铁电性能。另外,实现了宽范围的光响应(可见到1.55μm)和高灵敏度(>300A/W,λ=450nm)。这些结果表明,铁电弛豫可以应用于高性能二维光电器件。(本文来源于《2016年红外、遥感技术与应用研讨会暨交叉学科论坛论文集》期刊2016-12-06)
周超[6](2016)在《钛酸铋钠基弛豫铁电体的制备与研究》一文中研究指出钛酸铋钠(简称BNT)是一种重要的钙钛矿型A位离子复合取代铁电体,室温下具有叁方结构和优异的铁电性能(剩余极化强度为38μC/cm2,矫顽场为7.9kv/mm)。但是BNT基弛豫铁电体在很多地方还存在较大争议,如退极化温度附近出现介电异常峰和电滞回线变形现象,升温过程中是否发生铁电-反铁电相变等。研究和解释这些基础问题是充分利用BNT基弛豫铁电体的前提,因此研究BNT基材料的结构和弛豫性能显得尤为重要。本文以固相法制备了BNT基弛豫铁电体,系统地研究了BNT基弛豫铁电体的结构,形貌,介电性能,弛豫性能,铁电性能和场致应变性能,并结合德文希尔热力学理论对BNT基弛豫铁电体的介电温谱和电滞回线进行理论拟合,探究BNT基弛豫铁电体的相变规律。(1)制备了ST掺杂的BNT弛豫铁电体(简称BNT-xST),低温异常峰Tf附近介温曲线有强烈的弥散性,而高温介电异常峰Tm处弥散性消失。随着ST含量增加,Tf和Tm均往低温方向移动。当x=0.30时,样品具有良好的中温平稳性(1kHz下,80~220℃温度范围内,电容变化率TCC<5%,损耗tanδ<0.02)。(2)在ST含量0.4<x<0.6范围内,均能得到单一的立方钙钛矿结构。所有样品均具有良好的弛豫性,当ST的含量为x=0.45时,样品表现出优异的弛豫性、介电性能和电致伸缩性能:弥散系数γ=1.82;室温1kHz下,相对介电常数ε=3800,介电损耗tanδ=0.01;偏压电场4kv/mm下场致应变最大值为0.3%,Smax/Emax=754ppm/v。(3)从德文希尔经典热力学理论出发,推导出一阶/二阶和和弛豫铁电体的介电温谱和电滞回线,调整参数拟合实验结果,分析了BNT基弛豫铁电体的相变规律。结果表明,介电温谱和电滞回线和理论曲线吻合度高,猜想高温四方相具有弛豫性,BNT基弛豫铁电体电滞回线变形是由于一阶铁电相变以及叁方和四方相相互作用的结果。(4)分别以0.7BNT-0.3ST和0.5BNT-0.5ST为基质,掺杂Er2O3和Nb2O5,改善其温度平稳性。实验表明:适量稀土Er2O3掺杂0.7BNT-0.3ST可以拓宽其中温平稳性范围,当Er2O3掺杂量为0.75mo1%时样品具有最宽的中温平稳性范围50~230℃(ε2412±61),损耗tanδ≤0.02 (70-295℃)。Nb2P5掺杂0.5BNT-0.5ST可以降低其居里温度,具有明显的压峰效应,当Nb2O5的掺杂量为8mo1%时,样品具有最佳的介温平稳性,ε25℃=1530,tanδ=0.015,在-55~125℃范围内,TCC<15%,满足EIA二类陶瓷X7R标准。(本文来源于《湖北大学》期刊2016-05-10)
陈国瑞[7](2015)在《La掺杂对(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3弛豫铁电体电卡性能调控研究》一文中研究指出电卡制冷技术作为一项具有重要应用前景的固态制冷新技术,由于其具有低成本、能源转换率高、环保、响应快、体积可变、易于集成化等优势而受到国内外广泛重视。(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3[简称(1-x)PMN-xPT]钙钛矿型陶瓷材料因其良好的介电性、铁电性、弛豫性等特性而被作为电卡材料受到研究人员的青睐。本论文研究了不同La~(3+)掺杂量下的(1-x)PMN-xPT基陶瓷的成分、晶体结构、微结构与居里温度点、介电、弛豫特性及铁电性能之间的关系,以探讨影响该材料体系电卡效应的因素。并在课题初期成功搭建了能直观而又精准的电卡效应直接测试系统-高精度绝热量热仪。在0.88PMN-0.12PT中发现由于极性纳米微区演变而在其绝热温变与温度的关系曲线(ΔT_(ECE)-T)中出现的双峰效应,其电卡效应在出现第一个绝热温变峰值的40°C以后的较宽的温度范围(温度跨度大于60 K)内保持稳定。通过La~(3+)的掺杂对其电卡性能作了进一步调控,将双峰效应区域移动到了更低的温度0°C以后更宽温度范围内(温度跨度大于100 K)。后续实验中,在弛豫铁电体陶瓷材料La~(3+)(0%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%):(1-x)PMN-xPT x/75/25中获得绝热温变的最大值为0.68K,电卡效率为0.136 K mm/kV。而且,对于所有La~(3+)(2%、2.5%、3%、3.5%、4%):(1-x)PMN-x PT x/75/25,大电卡效应可以在大于100 K的宽温度跨度内保持稳定。例如:3 mol%La~(3+):(1-x)PMN-x PT x/75/25陶瓷材料在施加5 kV/mm的电场时,在30°C到150°C的温度范围内均可获得大于0.4 K的绝热温变值。本课题运用直接测量在室温附近的宽温域内获得了大电卡效应,对电卡制冷技术的发展具有极高的现实意义。(本文来源于《青岛大学》期刊2015-05-19)
王顺达[8](2015)在《PLZT弛豫铁电体的电卡效应研究》一文中研究指出电卡效应制冷技术具有成本低、能量转换率高、应用尺寸小、工作可靠性较高且无环境污染等优点,因而在小尺寸固态制冷器件领域极具发展前景。现有的电卡材料存在许多不足:聚合物薄膜的电卡转换效率较低,需要极高的外部电场来驱动;电卡纳米薄膜的制备工艺成本较高,且薄膜的体积较小、制冷量较低;块状陶瓷材料的介电击穿场强较低。以上的问题阻碍了电卡材料的实际生产应用,亟待解决。Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-(x/4)O3弛豫铁电体具有较强的极性和较高的电卡转换效率,在电卡效应研究领域备受关注;然而此材料的介电击穿场强较低,强电卡性能对应的环境温度较高,阻碍了其在电卡制冷工程中的应用。为了解决以上问题,本课题首先采用传统固相烧结法制备Pb(Zr0.65Ti0.35)O3(简称65/35PZT)陶瓷,研究了陶瓷相变对电卡性能的影响;在此基础上,探讨了9%La掺杂制备Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)0.9775O3(简称9/65/35PLZT)陶瓷对材料电卡性能的影响;最后,本课题还研究了热压烧结工艺对9/65/35PLZT陶瓷电卡性能的影响。固相烧结法制备65/35PZT陶瓷材料表明:陶瓷的电卡效应与其相变情况密切相关,但电卡系数峰值对应的环境温度比相变开始的温度要高;电卡材料的绝热温变ΔT的峰值相对于等温熵变ΔS的峰值会向高温偏移。固相烧结65/35PZT陶瓷在75℃附近表现出最大的电卡效应,即ΔE=100kV/cm时,ΔTmax1=-1.59K、ΔSmax1=12.60Jkg-1K-1,此时材料相应电卡转换效率为|ΔTmax1/ΔE|=1.59×10-7KmV-1、|ΔSmax1/ΔE|=1.26×10-6Jmkg-1K-1V-1。固相烧结法制备9/65/35PLZT陶瓷表明:La掺杂会降低材料的铁电性,并极大的降低铁电-顺电相的相变温度;同时La3+离子的引入使陶瓷由常规铁电体向弛豫铁电体转变,晶体的铁电宏畴向微畴发展,并表现出相变弥散与极化弛豫现象。固相烧结样品出现两个电卡峰值,在低温情况下陶瓷在56℃附近表现出最大的电卡效应,即ΔE=100kV/cm时,ΔTmax2-1=-1.55K、ΔSmax2-1=12.87Jkg-1K-1,此时电卡转换效率为|ΔTmax2-1/ΔE|=1.55×10-7KmV-1,|ΔSmax2-1/ΔE|=1.287×10-6Jmkg-1K-1V-1。热压烧结法制备9/65/35PLZT陶瓷表明:热压烧结有助于降低烧结温度、缩短烧结时间、改善陶瓷的微观结构并提高其致密度。热压烧结使陶瓷的平均介电击穿场强由139.5提高到225.2k V/cm,提升幅度为60%。在低温情况下陶瓷在53℃附近表现出最大的电卡效应,即ΔE=200k V/cm时,ΔTmax3-1=-3.58K,ΔSmax3-1=29.97Jkg-1K-1,其电卡性能相对于固相烧结样品提高了1.3倍,材料相应的电卡转换效率为|ΔTmax3-1/ΔE|=1.79×10-7Km V-1、|ΔSmax3-1/ΔE|=1.499×10-6Jmkg-1K-1V-1,相对于固相烧结样品提高了0.27倍。同时热压法还将陶瓷的电卡唯像系数β从2.11×106提高到了3.42×106Jm K-1C-2。热压烧结工艺极大的提高了陶瓷的电卡系数和电卡转换效率,为改善陶瓷的电卡性能提供了新思路。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)
侯泽鑫[9](2015)在《PT基弛豫铁电体结构与性能的研究》一文中研究指出本论文从钛酸铅(PT)基弛豫铁电体的结构与性能的关系出发,研究了铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)和铌钪酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(PSN-PMN-PT)弛豫铁电体的微观组织形貌以及介电、压电和铁电性能。采用改进的两步前躯体合成法制备一系列不同组分配比的PSN-PMN-PT叁元铁电陶瓷,研究了烧结温度和PSN含量对陶瓷微观结构、致密性和电学性能的影响。随着烧结温度升高,陶瓷的相结构保持不变,始终为叁方-四方两相共存的钙钛矿结构。晶粒尺寸不断增大,致密度先增大后减小,当烧结温度为1140℃,致密度达到最大(为理论密度的98.26%)。扫描电子显微镜(SEM)显示,当烧结温度为1140℃时,气孔率最小且晶粒尺寸均匀,微结构致密。综上,最佳烧结温度为1140℃。PSN固溶量的增加几乎不影响PSN-PMN-PT陶瓷的相结构和晶粒尺寸,所有陶瓷仍为叁方-四方相共存的钙钛矿结构。随着PSN含量从5%增加45%,陶瓷的居里温度Tc明显提高,从154.9℃增加到235.6℃;但介电、压电及铁电性能降低。在众多组分中,25PSN-38PMN-37PT组分表现出良好的综合性能:压电常数d33~478 pC/N、机电耦合系数kp~65.1%、最大介电常数εm~8338、介电损耗tan δ-0.03、剩余极化强度Pr~19.2μc/cm2、矫顽场Ec~9.5kV/cm.居里温度Tc~192.2℃。PMN-PT铁电单晶电畴观察发现,极化样品中出现许多不同取向的小畴带,且畴带尺寸不同。不同取向小畴带的形成很好的解释了PMN-PT铁电单晶高的压电常数d33~1500pC/N以及压电常数的不均匀性。然而,未极化的样品除了部分小区域存在小畴带外,大部分区域看不见畴带。随着温度的升高,在叁四方相变点附近Trt~89℃,未极化样品中迅速出现沿特定方向生长的条带状电畴。降温过程中,相变点附近形成不同取向的小畴,这可能归因于铁电畴内部极性微区的相互作用。极性微区的存在解释了PMN-PT铁电体的弛豫特性。相比于PMN-PT单晶,叁元PSN-PMN-PT铁电单晶表现出更加优异的性能:居里温度Tc~170℃,室温介电常数εrt高达4714,剩余极化强度Pr~37.11μC/cm2,同时表现出了较大的矫顽场Ec~4.74kV/cm。电畴观察分析表明,随着温度升高,不规则波浪型电畴逐渐演变为平直条带状直到消光变黑。铁电-顺电的相变发生在一个较宽的温度范围(160~180℃),暗示了相变的弛豫特性,这与介电温谱相一致。(本文来源于《西安工业大学》期刊2015-02-28)
张军然[10](2014)在《弛豫铁电体PMN-PT透明陶瓷的常压烧结制备与电学性能研究》一文中研究指出弛豫铁电体(PMN-PT)由于具有优异的介电、压电、电光、电致伸缩和热释电等性能,在多层电容器、驱动器、电光调制器、超声换能器和红外探测器等方面都有诱人的应用前景。本论文以氧化物Nb2O5、MgO、 PbO、TiO2和La203或以Nb2O5·H2O、Pb(NO3)2、Mg(NO3)2-6H2O和Ti(C4H9O)4为原材料,分别用球磨法和溶胶-凝胶法制备了0.88PMN-0.12PT粉体,干压或冷等静压方法成型后,用常压烧结工艺制备了0.88PMN-0.12PT透明陶瓷。比较了用球磨法和溶胶-凝胶法制备PMN-PT粉体微结构的区别。讨论了常压烧结过程中烧结温度、保温时间和La掺杂量对PMN-PT基透明陶瓷的微结构、透光率和电学性能的影响。分析了高透明度0.88PMN-0.12PT基陶瓷的显微结构和电学性能。实验发现,用行星球磨、高能球磨和溶胶-凝胶法制备的PMN-PT粉体都是纯钙钛矿相。粉体的SEM和激光粒度分布分析显示,用行星球磨法得到的粉体的二次粒径最大,用溶胶-凝胶法制备到粉体的二次粒径最小。用叁种工艺制备粉体压制的坯体进行烧结曲线测试,结果显示,用行星球磨法制备的坯体开始收缩温度最高,用溶胶-凝胶法得到的坯体的开始收缩温度最低。最后用叁种工艺得到的粉体烧结成陶瓷,SEM图比较可见,行星球磨法得到的陶瓷粒径最大,溶胶-凝胶法得到的陶瓷粒径最小。用常压烧结工艺制备的陶瓷,在一定烧结温度范围内,保温时间相同的情况下,温度越高,得到的陶瓷SEM图中晶粒尺寸越大,致密度越高,陶瓷透光率越好。在一定的保温时间范围内,烧结温度相同的情况下,保温时间越长,得到的陶瓷SEM图中晶粒尺寸越大,致密度越高,陶瓷透光率越好。烧结工艺相同的情况下,La掺杂量越多,陶瓷SEM图中平均晶粒尺寸越小,介电性能和铁电性能变弱,居里温度降低,压电系数变小。用常压烧结方法制备的透明0.88PMN-0.12PT基陶瓷透光率最大可达63%@1550 nm,其中陶瓷厚度为1.2mm。高度透明的PMN-PT基陶瓷都是纯钙钛矿相,SEM显微结构都非常致密,但是,有La掺杂的陶瓷的致密度要明显比没有掺杂的陶瓷的致密度高,晶粒尺寸也大。高度透明陶瓷的TEM图显示,晶界都非常干净,厚度约为1.5nm,非常薄。(本文来源于《青岛大学》期刊2014-05-30)
弛豫铁电体论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
PMN-PT(铌镁酸铅-钛酸铅)系弛豫铁电单晶材料由于其具有超高的压电系数而被广泛应用于水声换能器、压电驱动器、医用超声波探头以及压电滤波器中。该铁电单晶材料在外部压力及电场作用下晶体内部结构会发生变形或电畴的翻转,且材料沿不同取向的力学性能及相变特征具有明显的各向异性特征。本文基于纳米压痕测试手段,开展了弛豫铁电PMN-PT单晶[100]晶向和[110]晶向的压痕力学测试,获取了不同取向单晶的弹塑性力学变形,以及材料压力引发的细微观相变特征。通过有限元软件ABAQUS开展了压痕实验过程的模拟计算,实现了对该材料不同晶体取向的压痕力电行为的定量仿真,获得了应力分布以及电势分布。具体研究内容及结果如下:1.通过纳米压痕连续刚度方法获得材料杨氏模量及硬度随压入深度连续变化的关系,基于Oliver-Pharr分析方法得到了材料在不同晶体取向的杨氏模量及硬度,揭示了材料具有各向异性的力学特征。2.选用球形压头并通过准静态位移加载方式测试获得了该铁电单晶材料不同晶面方向的压痕载荷位移曲线,通过赫兹理论计算获取相应的应力应变曲线,对载荷位移曲线中出现的pop-in点及相对应的应力应变曲线中出现的转折点进行了分析,表征了材料的弹塑性特征点。选用锥形压头并通过动态连续刚度以及准静态位移加载方法分别获得了材料的载荷位移曲线,分析其局部压痕特征点较好地揭示了材料的相变特征。3.利用ABAQUS有限元软件,建立了弛豫铁电PMN-PT压痕实验的有限元分析模型。计算得到了纳米压痕作用下的材料内部的应力分布、电势分布以及载荷位移曲线,数值模拟结果与实验测试基本一致。进一步给出该材料自发极化[111]方向晶体在压痕下的应力及电势特征,对比分析了材料不同晶向的力学及电学特征,获得了其力学与电学各向异性特征。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
弛豫铁电体论文参考文献
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