Микроструктурная модель сегнетоэлектроупругого материала с учетом эволюции дефектов

Для описания гистерезисного поведения сегнетоэлектриков/сегнетоэластиков в условиях сложного многоосного комбинированного электрического и/или механического нагружения предложена термодинамически согласованная микроструктурная модель сегнетоэлектроупругого материала с учетом наличия и эволюции полярных точечных дефектов. Модель также учитывает многофазный состав, анизотропию свойств, доменную структуру и диссипативный характер движения доменных стенок. Предложена линейная теория эволюции заряженных точечных дефектов на основе выбора свободной энергии дефектов в виде квадратичной формы вектора поляризации и тензора деформации дефектов, уравнения эволюции которых получены на основе диссипативного неравенства. Установлена зависимость величины смещения петель гистерезиса от параметров свободной энергии дефектов. Сравнение результатов расчетов c экспериментальными кривыми диэлектрического, механического и электромеханического гистерезисов для легированных акцепторными добавками поликристаллической пьезокерамики PZT PIC-151, поликристаллического BaTiO3, монокристаллических PMN-PZT и KTS показало хорошее совпадение.