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PZT陶瓷的氢致滞后断裂
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
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