PZT陶瓷的氢致滞后断裂.pdf

第 38卷 第 6期 舍 扁 学 垃 Vol38 No．6 2002年 6月 625_．628页 ACTA MET_ALLURGICA SINICA Jun．2002 PP．625-628 PZT陶瓷的氢致滞后断裂 王 毅 褚武扬 乔利杰 宿彦京 (北京科技大学材料物理系，北京 100083) 摘 要 PZT 压电陶瓷单边缺 口恒载荷试样两面镀镍后在 NaOH 溶液中动志充氢时能发生氢致滞后断裂 研究 r氢致滞后断裂门槛应力强度日子和试样中可扩散氢浓度的定量关系 结果表明，氢致断裂归一化门槛应力场强度因子 Km／Klc(fIc 1．34MPa-m )随氢浓度对数的升高而线性下降，即 (1H~Kni=04_0．155lnC0当6o=984×l0 ％ (对应充氢电流釉OmA／cm J时，Kin=001Klc这表明，PzT陶瓷县有极高的氢致开裂敏感性 关键词 PZT压电陶瓷 氢致开裂、氢浓度 中图法分粪号 TGll1．91 文献标识码 A 文章编号 0412-1961(2002)06—0625—04 HYDR0GEN—INDUCED DELAYED FRACTURE 0F PZT CERAM ICS DURING DYNAM IC CHARGING UNDER C0NSTANT L0AD WANG ，CHUWuyang．QIAOLijie，SUYanfing DepartmentofMaterialsPhysics，Universityof8cien~ andTechnologyBeljlng．Beljlng100083 Correspondent：CHUWuyang,professor,Rl：(010)623323~ Fax：foio E—mail：LjQiao@tmbticbtanet．cn SupportedbyNation Na地mfScienceFoundation0，China(No50131160738)andNationafKeyBasic ResearchandDevelopmentProgmmme China(No．GI999o65 Manuscriptreceived 2002——03——22 ABSTRACT Hydrogen—induceddelayedfractureofPZT cereunicsduringdynamiccharging under constantloadhasbeen studied．Theresultsshow thatthenormahzed thresholdstressintensityof hvdrogen-inducedfractureKIH／所c(硒c--1．34MPam ／2)decreasedlinearlywiththelogarithmof hydrogenconcentrationinthespecimen ，i…eK1H／KIc--04_0155inc。．when --9．84x10 ％ correspondingtoi=300mA／cm0intheNaOHsolution．K1H--0O1Kic-O013MPa-m一． KEY W 0RDS PZT ceramic hydrogen inducedelayedfracture hyrdogenconcentration PZT陶瓷由于其介电常数 压电性能和热电性能很 半导体陶瓷 IsJ的物理性能将会变坏．但经过 650℃除氢 高 而广泛应用于电容器、记忆装置、传感器 制动装置、微 处理后物理陛能又会恢复 这就表明，在阴极充氢时原子 机电系统等．关于 PZT陶瓷的断裂 及电场影响已进行 氢可 通过扩散进入陶瓷 到 目前为止，还没有人研究在 了大量研究 【但是，关于环境 (介质或氢)对PZT陶瓷 外力作用下氢对PZT压电陶瓷的影响 这就是说，PZT 断裂的影响幢力腐蚀和鲁致开裂)却未见报道 PZT电 压电陶瓷是否存在氢脆 (氢