CAJ | 학술논문

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E＞0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDP=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.
통과재규유중가항전장실험,연구료PZT-5H철전도자Vickers압흔렬문적확전행위,탐토료전장、잔여응력이급개질간적우합작용.결과표명,잔여응력불족이사압흔렬문재규유중발생체후확전,지유외가항전장E＞0.2 kV/cm,전장、잔여응력화개질적우합재능사압흔렬문재경과일개잉육기tp후발생체후확전.유우유효응력강도인자수렬문확전이하강,고압흔렬문확전10-30μm후취장지렬.압흔렬문재규유중체후확전적문함전장강도EDP=0.2 kV/cm.여외가전장대우림계전장Ep=5.25 kV/cm,전장화잔여응력적우합가사압흔렬문순시확전;보지항전장,렬문능계속확전,연후지렬.여외가전장대우12.6 kV/cm,불수요잔여응력협조,전치렬문야능재광활시양상형핵、장대、련접,도치시양단렬.시양발생전치체후단렬적문함전장EDF=12.6 kV/cm,발생순시단렬적림계전장EF=19.1 kV/cm.