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Degradation of lead-zirconate-titanate ceramics under different dc loads

Balke, Nina ; Granzow, Torsten ; Rödel, Jürgen (2009)
Degradation of lead-zirconate-titanate ceramics under different dc loads.
In: Journal of Applied Physics, 105 (10)
doi: 10.1063/1.3126707
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

During poling and application in actuators, piezoelectric ceramics like lead-zirconate-titanate are exposed to static or cyclically varying electric fields, often leading to pronounced changes in the electromechanical properties. These fatigue phenomena depend on time, peak electric load, and temperature. Although this process impacts the performance of many actuator materials, its physical understanding remains elusive. This paper proposes a set of key experiments to systematically investigate the changes in the ferroelectric hysteresis, field-dependent relative permittivity, and piezoelectric coefficient after submitting the material to dc loads of varying amplitude and duration. The observed effects are explained based on a model of domain stabilization due to charge accumulation at domain boundaries.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2009
Autor(en): Balke, Nina ; Granzow, Torsten ; Rödel, Jürgen
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Degradation of lead-zirconate-titanate ceramics under different dc loads
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: Mai 2009
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Applied Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 105
(Heft-)Nummer: 10
DOI: 10.1063/1.3126707
Kurzbeschreibung (Abstract):

During poling and application in actuators, piezoelectric ceramics like lead-zirconate-titanate are exposed to static or cyclically varying electric fields, often leading to pronounced changes in the electromechanical properties. These fatigue phenomena depend on time, peak electric load, and temperature. Although this process impacts the performance of many actuator materials, its physical understanding remains elusive. This paper proposes a set of key experiments to systematically investigate the changes in the ferroelectric hysteresis, field-dependent relative permittivity, and piezoelectric coefficient after submitting the material to dc loads of varying amplitude and duration. The observed effects are explained based on a model of domain stabilization due to charge accumulation at domain boundaries.

Freie Schlagworte: dielectric hysteresis; dielectric polarisation; domain boundaries; electric domains; fatigue; lead compounds; permittivity; piezoceramics; piezoelectricity
Zusätzliche Informationen:

SFB 595 D1

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D1: Mesoskopische und makroskopische Ermüdung in dotierten ferroelektrischen Keramiken
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
Hinterlegungsdatum: 18 Mai 2011 15:20
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 09:47
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