【摘 要】
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铁电陶瓷作为产新一代功能陶瓷的代表,其可靠性问题日前受到人们的关注.铁电陶瓷在电场或力电耦合载荷作用下的典型失效模式为电致断裂和电致疲劳.该文尝试采用断裂力学、畴
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铁电陶瓷作为产新一代功能陶瓷的代表,其可靠性问题日前受到人们的关注.铁电陶瓷在电场或力电耦合载荷作用下的典型失效模式为电致断裂和电致疲劳.该文尝试采用断裂力学、畴变细观力学和介电物理学相结合的方法,从理论角度对铁电陶瓷的电致失效力学问题进行了研究.论文从电场驱动的裂尖微结构演化导致电致失这一基本思路出发,提出了电致畴变断裂的理论模型,阐明了铁电陶瓷电致断裂,疲劳裂纹扩展失效机理.在铁电陶瓷电致失效研究这一新领域所完成的主要工作有:提出了基于细观物理机制的小范围畴变模型.区别于传统的介电失效,揭示了由裂尖集中电场引起畴变,畴变导致非协调应力,由应力驱动断裂的电致失效机理.在此基础上,结合实验报道,进行了电致断裂、断裂韬性的各向异性和断裂韧性关于电场的非对称变化的理论分析.论文的最后介绍了从实验和理论两个角度进一步研究电致断裂和疲劳的工作安排.
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