Сеглеупругость
Фероупругость - это явление , при котором материал может проявлять спонтанную штамм, и является механическим эквивалентом сегнетоэлектричества и ферромагнетизма в области ферроиков . Фегроупругий кристалл имеет два или более стабильные ориентационные состояния в отсутствие механического напряжения или электрического поля, т.е. остаточные состояния, и его можно воспроизводимо переключаться между состояниями, применяя напряжение или электрическое поле, превышающее какое -то критическое значение. Применение противоположных полей приводит к гистерезису , когда система пересекается вперед и назад через энергетический барьер. Этот переход рассеивает энергию, равную области, заключенной в цикл гистерезиса. [ 1 ]
Переход родительской структуры кристалла к одному из ее стабильных сегнетопроводных штаммов обычно сопровождается уменьшением кристаллической симметрии. [ 2 ] Спонтанное изменение деформации и кристаллической структуры может быть связано с спонтанным изменением других наблюдаемых свойств, таких как двукрасие, оптическое поглощение и поляризуемость. [ 3 ] [ 4 ] В совместимых материалах спектроскопия комбинационного рассеяния была использована для непосредственного изображения сегнепроводного переключения в кристаллах. [ 5 ]
Теория Ландау была использована для точного описания многих сегнетопроводных фазовых переходов с использованием деформации в качестве параметра порядка, поскольку почти все сегнетопроводные переходы являются вторым порядком. Свободная энергия сформулирована как расширение в даже силах напряжения.
Эффект памяти формы и супелевность являются проявлениями сегнетопрубой. Нитинол (никелевый титан), общий сегнетационный сплав, может демонстрировать либо супер-уточнение, либо эффект памяти формы при комнатной температуре, в зависимости от соотношения никеля к титанам.
Роль в устранении трансформации
Ферроупругие переходы могут быть использованы для устранения керамики с наиболее заметным примером - циркония. Трещина, распространяющаяся через тетрагональную цирконию, открывает дополнительное пространство, что позволяет области вокруг трещины превращаться в моноклинную фазу, расширяя до 3-4%. [ 6 ] Это расширение вызывает напряжение сжатия перед наконечником трещины, требуя дополнительной работы, чтобы еще больше распространить трещину. [ 7 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Salje, EKH (2012). «Сегнеупругие материалы». Ежегодный обзор исследований материалов . 42 : 265–283. Bibcode : 2012Anrms..42..265s . doi : 10.1146/annurev-matsci-070511-155022 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Банерджи, Раджат; Манна, Индраниль (2013). Керамические нанокомпозиты . Woodhead Publishing Series in Composites Science and Engineering. Оксфорд: Woodhead Publ. ISBN 978-0-85709-338-7 .
- ^ Салье, Эхард К.Х; Хейворд, Стюарт А.; Ли, Уильям Т. (2005-01-01). «Фегроупругие фазовые переходы: структура и микроструктура» . Acta Crystallographica Раздел а . 61 (1): 3–18. doi : 10.1107/s0108767304020318 . ISSN 0108-7673 . PMID 15613749 .
- ^ Вуд, IG (1984-07-30). «Спонтанное двукрасие сегнетастического Bivo 4 и Lanbo 4 между 10K и T C» . Журнал физики C: физика твердого состояния . 17 (21): L539 - L543. doi : 10.1088/0022-3719/17/21/003 . ISSN 0022-3719 .
- ^ Хилл, Кристина; Вебер, Мэдс С.; Леманн, Джаннис; Белье, Тарик; Фибиг, Манфред; Крейзель, Йенс; Гуну, Mael (2020-08-01). «Роль сегнеупругости в оптическом поглощении Bivo4» . APL материалы . 8 (8). Arxiv : 2004.10183 . Doi : 10.1063/5 0011507 . ISSN 2166-532X .
- ^ Шуберт, Аманда Б.; Веллман, Ричард; Николлс, Джон; Джентльмен, Молли М. (март 2016 г.). «Прямые наблюдения за эрозией, вызванной сегнеуластичностью в тепловых покрытиях EB-PVD» . Журнал материаловедения . 51 (6): 3136–3145. Bibcode : 2016jmats..51.3136s . doi : 10.1007/s10853-015-9623-7 . ISSN 0022-2461 .
- ^ Žmak, Ирена; Корик, Данко; Мандик, Вилько; Ćurković, Lidija (2019-12-26). «Твердость и перелома переломов проталкиваемости глиноземей и керамики с алюминой-цирконии» . Материалы 13 (1): 122. Bibcode : 2019mate ... 13..122Z . Doi : 10.3390/ma13010122 . ISSN 1996-1944 . PMC 6981786 . PMID 31888013 .
- ^ Цзян, Вдоо; Лу, Хао; Чен, Джингхон; Лю, Скюмей; Лю, Чао; Песня, Xiaoyan (2021-04-01). «Угасление цементированных карбидов путем фазовой трансформации циркония» . Материалы и дизайн . 202 : 109559. DOI : 10.1016/j.matdes.2021.109559 . ISSN 0264-1275 .