金属学报  2004, Vol. 40 Issue (9): 962-966

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PZT-5铁电陶瓷恒载荷压痕裂纹在空气和水中的扩展过程

黄海友 褚武扬 宿彦京 高克玮 乔利杰

北京科技大学材料物理系; 北京 100083

Propagation Process of Indentation Cracks in Air and Water Under a Sustained Load for PZT-5 Ferroelectric Ceramics

HUANG Haiyou; CHU Wuyang; SU Yanjing; GAO Kewei; QIAO Lijie

Department of Materials Physics;University of Science and Technology Beijing; Beijing 100083

黄海友; 褚武扬; 宿彦京; 高克玮; 乔利杰 . PZT-5铁电陶瓷恒载荷压痕裂纹在空气和水中的扩展过程[J]. 金属学报, 2004, 40(9): 962-966 .
, , , , . Propagation Process of Indentation Cracks in Air and Water Under a Sustained Load for PZT-5 Ferroelectric Ceramics[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(9): 962-966 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(8851 KB)   摘要: 用Vickers硬度计作为加载装置, 研究了极化锆钛酸铅(PZT-5)铁电陶瓷压痕裂纹恒载荷下在室温空气和水中的扩展规律. 结果表明, 恒载荷下,压痕裂纹在空气和水中不断扩展, 120 h后趋于稳定, 从而就可获得裂纹扩展速率和裂纹止裂的门槛应力强度因子KISCC,它们均显示各向异性. 研究表明, 裂纹扩展速率和KISCC的各向异性与铁电陶瓷断裂韧性的各向异性有关, 即裂纹扩展速率随KIC的增加而降低,而KISCC随KIC的增加而升高. 平行极化方向裂纹的断裂韧性比垂直极化方向高, 即KcIC＜KaIC, 因此, 在空气或水中的应力腐蚀更敏感, 即KcISCC＜KaISCC,dc/dt＞da/dt；与在空气中相比, 在水中应力腐蚀更敏感, 即裂纹扩展速率更高、门槛值更低. 关键词 ： PZT-5铁电陶瓷,  空气,  水     Abstract：The propagation processes of indentation cracks in air and water under a sustained load for a PZT-5 ferroelectric ceramics have been investigated. The results show that the indentation cracks could propagate in air and water and arrest after about 120 h. As a result, the crack propagation rates and threshold stress intensity factors for crack arrest in air and water were obtained, and revealed anisotropy. The anisotropy of susceptibility to stress corrosion cracking is relative to the anisotropy of the fracture toughness. The fracture toughness of the crack perpendicular to the poling direction is smaller than that parallel to the poling direction, i.e., KcICda/dt. Stress corrosion cracking in water is more susceptible, i.e., da/dt is larger and KISCC is smaller, than that in air. Key words： PZT-5 ferroelectric ceramics    air    water 收稿日期: 2003-05-16      ZTFLH:  TG111.91   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 黄海友 褚武扬 宿彦京 高克玮 乔利杰 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2004/V40/I9/962 [1] Chen C P, Knapp W J. J Am Ceram Soc, 1977; 60: 87 [2] Ritter J E, Humenik J N. J Mater Sci, 1979; 14: 626 [3] Spearing S M, Zok F W, Evans A G. J Am Ceram Soc,1994; 77: 562 [4] Okabe T, Kido M, Miyahara T. Eng Fract Mech, 1994;48: 1373 [5] Yang W. Mechatronic Reliability. Beijing: Tsinghua University Press, 2001: 9(杨卫.力电失效学.北京:清华大学出版社,2001:9) [6] Wang Y, Chu W Y, Su Y J, Qiao L J. Mater Sci Eng,2002; B95: 263 [7] Fang F, Yang W. Mater Lett, 2000; 46: 131 [8] Michalske T A, Freiman S W. J Am Ceram Soc, 1983; 66:284 [9] Michalske T A, Banker B C. J Appl Phys, 1984; 56: 2666 [10] Chu W Y. Fracture and Environment Fracture. Beijing:Science Press, 2001: 8(褚武扬.断裂与环境断裂.北京:科学出版社,2001:8) [1] 孙蓉蓉, 姚美意, 王皓瑜, 张文怀, 胡丽娟, 仇云龙, 林晓冬, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. Fe22Cr5Al3Mo-xY合金在模拟LOCA下的高温蒸汽氧化行为[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 915-925. [2] 夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬. 2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 297-308. [3] 常立涛. 压水堆主回路高温水中奥氏体不锈钢加工表面的腐蚀与应力腐蚀裂纹萌生：研究进展及展望[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 191-204. [4] 杜宗罡, 徐涛, 李宁, 李文生, 邢钢, 巨璐, 赵利华, 吴华, 田育成. Ni-Ir/Al2O3 负载型催化剂的制备及其用于水合肼分解制氢性能[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1335-1345. [5] 丛鸿达, 王金龙, 王成, 宁珅, 高若恒, 杜瑶, 陈明辉, 朱圣龙, 王福会. 新型无机硅酸盐复合涂层制备及其在高温水蒸气环境的氧化行为[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1083-1092. [6] 林晓冬, 马海滨, 任啟森, 孙蓉蓉, 张文怀, 胡丽娟, 梁雪, 李毅丰, 姚美意. Fe13Cr5Al4Mo合金在高温高压水环境中的腐蚀行为[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1611-1622. [7] 程伟丽, 谷雄杰, 成世明, 陈宇航, 余晖, 王利飞, 王红霞, 李航. 镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In合金的放电性能和电化学行为[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 623-631. [8] 谭季波, 王翔, 吴欣强, 韩恩厚. 316LN不锈钢管状试样高温高压水的腐蚀疲劳行为[J]. 金属学报, 2021, 57(3): 309-316. [9] 李玉星, 刘兴豪, 王财林, 胡其会, 王婧涵, 马宏涛, 张楠. 含杂质气态CO2输送管道腐蚀研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(3): 283-294. [10] 张新房, 闫龙格. 脉冲电流调控金属熔体中的非金属夹杂物[J]. 金属学报, 2020, 56(3): 257-277. [11] 申媛媛, 董耀华, 董丽华, 尹衍升. 微生物抑制5754铝合金的海水腐蚀行为[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1681-1689. [12] 郦晓慧, 王俭秋, 韩恩厚, 郭延军, 郑会, 杨双亮. 690合金在模拟核电高温高压水中的电化学及原位划伤行为研究[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1474-1484. [13] 马荣耀,王长罡,穆鑫,魏欣,赵林,董俊华,柯伟. 静水压力对超纯Fe腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 859-874. [14] 吴春雷,李德伟,朱晓伟,王强. 电磁旋流水口连铸技术对小方坯凝固组织形貌和宏观偏析的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 875-884. [15] 马荣耀, 赵林, 王长罡, 穆鑫, 魏欣, 董俊华, 柯伟. 静水压力对金属腐蚀热力学及动力学的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(2): 281-290. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed