冲击加载下PZT-95/5陶瓷FE→AFE相变压力实验研究

【摘要】： 本文对国产的PZT-95/5陶瓷在冲击波作用下发生铁电相(FE)→反铁电相(AFE)的相变压力进行了实验研究。采用石英传感器和VISAR技术，分别测量了陶瓷的冲击波压力剖面和自由面速度剖面，观察到PZT-95/5陶瓷从FE→AFE相变导致的双波结构，确定了发生相变的压力。对回收样品进行了余相分析，研究了不同状态下PZT-95/5陶瓷FE→AFE相变的细观特征。 利用实验得到以下结论： ·利用炸药网络和石英传感器测试技术对PZT-95/5极化陶瓷FE→AFE相变进行了测量。石英传感器测试结果显示：PZT-95/5陶瓷FE→AFE相变起始压力介于0.5GPa直0.94GPa之间，双波结构在1.6GPa压力附近未观测到。这一相变压力数据与国外同类材料研究结果相比，基本一致。 ·在一级气体炮上用VISAR系统对PZT-95/5极化陶瓷FE→AFE相变时的自由面速度剖面进行了观测。结果表明，陶瓷的自由面速度在25～50m/s时，有一个明显的拐点，这个区域对应的样品受冲击压力范围是0.33GPa～0.67GPa。实验结果与石英计测得的PZT-95/5陶瓷相变起始点压力范围一致。VISAR实验进一步肯定了石英计实验的测量结果。 ·对冲击加载压力为1GPa时回收的PZT-95/5陶瓷样品进行了电镜观察。结果表明，极化、未冲击的陶瓷样品的电畴结构显示出明显的有序取向特征，经冲击加载后，已有部分电畴取向变为随机状态，但仍比未经极化处理的原始样品的电畴取向有序程度高。细观分析的结果证实了我们在动态加载实验中观察到的PZT-95/5陶瓷的相变状态。