Эффективные свойства пьезоактивных композиционных материалов с различными связностями

• Автор: Глушанин, Сергей Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 189 с. : ил.

Введение. Общая характеристика работы

1. Пьезокомпозиты и их эффективные физические свойства (обзор

литературы)

1.1. Классификация пьезокомпозитов

1.2. Методы определения эффективных физических свойств

пьезокомпозитов

1.3. Экспериментальные исследования физических свойств и

технология изготовления СС-/У-П ьезокомпозитов

1.4 Обоснование выбора расчетных методов, использованных в

диссертации для определения эффективных свойств пьезокомпозитов

1.5. Основные выводы

2. Исследование двухкомпонентных композитов с различной
микрогеометрией
2.1. Электромеханические свойства 1-1-пьезокомпозитов
2.2. Концепция узловых связностей и эволюция связностей
а-Д-композитов
2.3. Сравнение пьезоэлектрических свойств для связностей 1-/?
2.4. Формирование пьезоэлектрического отклика композитов со
сфероидальными сегнетопьезокерамическими включениями в полимерной матрице
2.4.1. Определение эффективных электромеханических свойств
композитов с изолированными сегнетопьезокерамическими включениями
2.4.2. Пьезоэлектрические коэффициенты 0-3-композитов на основе
твёрдых растворов (РЬ,А)(П,В)03
2.4.3. Пьезоэлектрические коэффициенты 0-3-композитов на основе
сегнетопьезокерамики (РЬ^Са^ТЮз
2.5. Основные результаты и выводы

3. Прогнозирование пьезоэлектрических свойств композитов “кристалл - керамика” и других кристаллсодержащих композитных материалов
3.1. Эффективные электромеханические свойства 0-3-композитов “кристалл - сегнетопьезокерамика на основе (РЬ|..хСаг)ТЮ3” с включениями различной формы
3.1.1. Модельные представления и процедуры усреднения электромеханических свойств
3.1.2. Ориентационные и концентрационные зависимости пьезокоэффициентов е3/ и С?зу
3.1.3. Пьезоэлектрическая поляризация и анизотропия пьезокоэффициентов еЪ] композитов “кристалл - керамика” с включениями в форме параллелепипеда
3.1.4. Эффективные пьезоэлектрические свойства композитов “кристалл - сегнетопьезокерамика на основе (РЬ^Са^ТЮз” с дискообразными включениями
3.2. Пьезоэлектрические свойства композитов, содержащих кристаллы
релаксоров-сегнетоэлектриков
3.2.1. Структура четырехкомпонентного композита и процедура усреднения электромеханических свойств
3.2.2. Анализ немонотонных концентрационных зависимостей электромеханических свойств 0-0-2-2-пьезокомпозитов
3.2.3. Гидростатический пьезоэлектрический отклик четырёхкомпонентного композита на основе кристаллов
твёрдых растворов релаксоров-сегнетоэлектриков
3.2.4. Эволюция гидростатических параметров композитов на основе сегнетопьезоактивиых кристаллов при переходе от связности 0-0-2-2 к 1-2
3.3. Основные результаты и выводы
4. Сравнительный анализ концентрационных зависимостей эффективных электромеханических свойств

a-ß- пьезокомпозитов
4.1. Сравнение методов прогнозирования эффективных свойств 2-2-пьезокомпозитов
4.2. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов
для 1-3-пьезокомпозитов и пределы применимости используемых моделей
4.3. Основные результаты и выводы
Заключение
Литература
Приложение 1. Список основных публикаций автора по теме
диссертации
Приложение 2. Электромеханические константы полимеров,
сегнетопьезокерамик и кристаллов
Приложение 3. Копии документов о практическом использовании результатов диссертационной работы

Таблица 2
Концентрационные зависимости пьезокоэффициентов g*ІJ (в мВ-м/Н) /А1/, рассчитанные для 1—1-композитов с использованием электромеханических
констант из табл. П.2
Композит 1 7 = 1. 71=0,01 7 = 2, 71=0,01 7 = 3, 71=0,01 7=1, 71=0,10 7 = 2, 77=0,10 7 = 3, 77=0,10 7=1, 77=0,30 7 = 2, 77=0,30 7 = 3, 77=0,30 7=1. 77=0,50 7 = 2, 77=0,50
0,01 -8,04 -8,04 17,5 -8,79 -8,57 19,2 -11,1 -10,2 24,3 -15,1 -13,1
0,10 -8,54 -8,81 19,2 -9,23 -9,44 20,8 -11,2 -11,3 25,6 -14,4 -14,3
0,20 -9,22 -9,86 21,5 -9,81 -10,5 23,0 -11,4 -12,2 27,2 -13,7 -14,8
1-1 0,30 -10,1 -11,2 24,3 -10,6 -11,7 25,6 -11,7 -13,2 28,9 -13,2 -15,1
“СПК 0,40 -11,2 -12,9 28,1 -11,5 -13,3 28,9 -12,2 -14,2 31,0 -12,9 -15,2
ПКР-7М 0,50 -12,8 -15,2 33,3 -12,8 -15,2 33,3 -12,8 -15,2 33,3 -12,8 -15,2
- араль- 0,60 -15,1 -18,6 40,8 -14,7 -17,9 39,1 -13,7 -16,4 36,0 -12,9 -15,2
дит” 0,70 -18,8 -23,9 52,6 -17,5 -21,5 47,5 -15,1 -17,7 39,1 -13,2 -15,1
0,80 -25,6 -33,4 74,0 -22,2 -27,0 60,4 -17,0 -19,0 42,5 -13,7 -14,8
0,90 -42,3 -55,1 125 -31,8 -35,3 83,0 -19,9 -20,1 47,5 -14,4 -14,3
0,99 -117 -119 310 -54,2 -43,7 125 -23,7 -19,3 52,6 -15,1 -13,1
0,01 -3,13 -3,10 34,5 -3,46 -4,57 37,7 -4,55 -9,03 47,5 -6,57 -16,5
0,10 -4,83 -3,34 37,7 -5,39 -4,08 40,8 -7,21 -6,21 49,9 -10,6 -9,42
1-1 “СПК модиф. РЬТЮз- араль- 0,20 -7,11 -3,75 42,1 -7,88 -4,24 44,9 -10,2 -5,57 52,8 -14,1 -7,37
0,30 -9,98 -4,29 47,5 -10,8 -4,63 49,9 -13,2 -5,49 56,1 -16,6 -6,55
0,40 -13,7 -5,03 54,6 -14,3 -5,22 56,1 -16,0 -5,68 59,9 -18,1 -6,19
0,50 0,60 0,70 -18,6 -25,5 -35,8 -6,08 -7,68 -10,4 64,1 77,7 98,4 -18,6 -23,8 -30,1 -6,08 -7,37 -9,50 64,1 74,8 83,6 -18,6 -20,6 -21,7 -6,08 -6,75 -7,86 64.1 69.1 74,7 -18,6 -18,1 -16,6 -6,08 -6,19 -6,55
дит” 0,80 -52,8 -15,7 134 -37,5 -13,6 112 -21,2 -9,91 81,4 -14,1 -7,37
0,90 -83,9 -30,6 206 -43,5 -24,6 147 -18,1 -14,7 89,3 -10,6 -9,42
0,99 -91,5 -87,2 282 -34,9 -74,6 205 -11,5 -31,5 98,2 -6,57 -16,5
0,01 -3,08 -3,06 34,5 -3,37 -4,12 37,5 -4,27 -7,25 46,3 -5,79 -12,2
0,10 -4,28 -3,29 37,5 -4,72 -3,86 40,3 -6,06 -5,45 48,3 -8,33 -7,70
0,20 -5,88 -3,64 41,4 -6,43 -4,03 43,9 -8,05 -5,04 50,8 -10,6 -6,35
1-1 “СПК модиф. РЬТІОз -РОЛЖ ТгРЕ)” 0,30 -7,84 -4,10 46,3 -8,42 -4,36 48,3 -9,99 -5,02 53,6 -12,2 -5,80
0,40 -10,3 -4,69 52,4 -10,7 -4,84 53,6 -11,8 -5,18 56,8 -13,1 -5,55
0,50 -13,4 -5,48 60,2 -13,4 -5,48 60,2 -13,4 -5,48 60,2 -13,4 -5,48
0,60 -17,6 -6,58 70,7 -16,6 -6,38 68,5 -14,7 -5,95 64,1 -13,1 -5,55
0,70 0,80 -23,1 -30,3 -8,16 -10,5 84,9 104 -20,1 -23,5 -7,70 -9,92 79,2 92,8 -15,3 -14,9 -6,70 -8,02 68,5 73,4 -12,2 -10,6 -5,80 -6,35
0,90 -34,5 -12,4 116 -24,3 -14,7 109 -12,9 -11,0 79,0 -8,33 -7,70
0,92 -32,1 -11,5 110 - - - - - - - -
0,96 -12,9 -1,51 55,9 - - - - - - - -
0,99 36,5 36,7 -101 -14,2 -30,8 116 -8,83 -20,7 84,9 -5,79 -12,2