PZT-5铁电陶瓷恒载荷压痕裂纹在空气和水中的扩展过程

金属学报, 2004, 40(9): 962-966. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2004.09.012

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 ^1, , 褚武扬 ^2, , 宿彦京 ^3, , 高克玮 ^4, , 乔利杰 ^5,

1.北京科技大学材料物理系,北京,100083

2.北京科技大学材料物理系,北京,100083

3.北京科技大学材料物理系,北京,100083

4.北京科技大学材料物理系,北京,100083

5.北京科技大学材料物理系,北京,100083

基金项目: 国家自然科学基金(50131160738) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(G19990650)

关键词： PZT-5铁电陶瓷 , 空气 , 水 , 应力腐蚀 , 各向异性

PROPAGATION PROCESS OF INDENTATION CRACKS IN AIR AND WATER UNDER A SUSTAINED LOAD FOR PZT-5 FERROELECTRIC CERAMICS

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＜KαIC,因此,在空气或水中的应力腐蚀更敏感,即KcISCC＜KαISCC,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.

参考文献

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