Способ контроля внутренних механических напряжений в кристаллах смешанных сегнетоэластиков

(21) 39784 (22) 12.11 (46) 23,03 5-28 цирение функци способа путем и определять кие напряжения гх сегнетоэлас Бюл,Р 11ий государственныи) Калини кладывают медеполяризуют ким полем, занным электриеским полем региси числа ируют мпуль рем ные зависимоБаркгаузена,вием электричмеханических воздейст х под оля и ий, п диэле угой вози кого внешних которым трическойнапряжен ношение пределяют язкостн к / крист шие в кри нет зкости ЕГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ университет(56) Известия АН СССР. Сер. Физическая, 1983, 47, 4, с.798.Авторское свидетельство СССР В 1024818, кл. С 01 М 27/83, 1983, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВНУТРЕННИХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В КРИСТАЛЛАХ СМЕШАННЫХ СЕГНЕТОЭЛАСТИКОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для оценки внутренних механических напряжений методом эффекта Баркгаузена и предназначено для использования преимущественно в приборостроении. Целью иэобретения является ранальных возможностеи получения возможност внутренние механичес в кристаллах смешаннь тиков, К кристаллу и ханические напряжени еременным электриче ем поляризуют посто лла и рассчитывают вози талле сегнетоэлектрикасегнетоэластика внутренние механич ские напряжения 6 из выражениВи(2) где Ма При 50 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для определениямехянических свойств сегнетоэластикав методам эффекта Баркгаузена.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетиспользования взаимосвязи сегнетоупругой и диэлектрической вязкостейкристалла с ега структурными параметрами,На фиг.1 изображена блок-схемаустройства, реализующего способ контроля; на фиг,2 - временные зависимости числа скачков Баркгаузена приполяризации электрическим полем напряженностью Е (кривая 1) и при приложенной механической нагрузки (кривая 1( ) величины о .Устройство содержит кристалл 1,помещенный в держателе 2 и закрепленный на опоре 3 с помощью элемента 4,создающего одноосные механическиенапряжения, источник 5 тока, соединенный с помощью металлических электродов 6, нанесенных на плоскости(001) кристалла 1 вакуумным напылением. Блок 7 измерения и сопротивление 8, вк.пюченное последовательнов цепь электродов 6 кристалла. Блок7 измерения включен параллельна сопротивлению 8, Внешние механическиенапряжения прикладываются к плоскостям 9 (100) или (010) кристалла 1,Способ осуществляют следующимобразом,Кристалл 1 молибдата гадолинияпомещают в держатель 2. К плоскостям 9 кристалла 1 с помощью устройства 4 прикладывают одноосные механические напряжения, которые вызываютперестройку доменной структуры кристалла и появление импульсов Баркгаузена, Последние снимаются электродами б и приводят к изменению токачерез сопротивление 8, включенноепоследовательно с кристаллом 1, Ссопротивления 8 импульсы напряженияподаются на блок 7 измерения, Затемот источника 5 тока на электроды6 подают переменное электрическоеполе, которое приводит кристалл 1в деполяризованное состояние, Далее от источника 5 тока на электроды 6 кристалла 1 подают постоянноеэлектрическое поле, которое вызывает перестройку доменной структурыкристалла, сопровождающуюся импульсами Баркгаузена,эти импульсы регистрируют блоком 7 измерения,Па кривым временной зависимости числа импульсов Баркгаузена (фиг2) определяют значения диэлектрической вязкости ( и сегнетоупругой вязкостииспользуя выражения общее число импульсов Баркгаузена;- число импульсов, соответствующее времени С число импульсов, соответствующее времени сэтом выполняется рявенство Р/У= Е(Ы11 оскольку величиныи 11 являются структурными характеристикамипереключательных свойств кристаллав электрическом поле и пад воздействием механических напряжений товнутренние напряжения Яв определяют из выражения(3)11 р и м е р, К кристаллу 1 молибдата гадолиния размерами 55 1 мм 3в направлении (100) к плоскости 9прикладывают внешниемехяническиенапряжения б = 1,2 кН см , С помощьюзависимости И (фиг,2) по формуле(2) находят значение коэффициентасегнетоупругой вязкости малибдатагадолиния 1=: 23 кН. с см.К кристаллу 1 молибдата гадолиния в направлении (001) прикладывают переменное электрическое поле Е- 1 кВ см ", которое приводит егов деполяризаванное состояние. Затемк кристаллу 1 прикладывают в направлении (001) постоянное электрическоеполе Е = 3,5 кВ см , С помощью эависимости(фиг,2) по формуле (1)находят значение коэффициента диэлектрической вязкости молибдата гядолиния Р = 80 кВ с см , Далее находятотношение/1= 3,5 В см. Н , Согласно выражения (3) находят возникшиев кристалле внутренние механическиенапряжения Ге, = 1 кН,-см д,Контроль внутренних механическихнапряжений позволяет предотвратитьразрушение кристаллов смешанных сег 1298625нетоэластиков, что снижает процентбрака в технологическом процессе ихизготовления.Формула изобретенияСпособ контроля внутренних механических напряжений в кристаллах смешанных сегнетоэластиков, заключающийся в том, что кристалл деполяриэуют переменным электрическим полем, 10 поляризуют постоянным электрическим полем напряженности Е в кристаллографическом направлении (001) и регистрируют временную зависимость числа импульсов Баркгаузена, по которой определяют коэффициент диэлектрической вязкости ф кристалла, о тличающийся тем, что, сцелью расширения функциональныхвозможностей, предварительно к кристаллу прикладывают внешние механические напряжения в кристаллографическомнаправлении (100) или (010), регистрируют временные зависимости числаимпульсов Баркгаузена при разныхприложенных напряжениях, по которымопределяют коэффициент сегнетоупругой вязкости у, а величину внутрен"них напряжений бв кристалле определяют из выражения 8 = Е в ,Мьн рЗакаэ 881/45В с зоб ЖПроизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгорол, уя,Прн, .,Тираж 7 ИИ 1 И Госуд по делам 35, Москваенного етений 5, Рау Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб д.4/