建立PZT95/5陶瓷冲击压力与相变程度的关系
1.1宏观试验
FE(P≠0)→AFE(P=0)
PZT95/5陶瓷受冲击时释放电荷的数量与陶瓷从铁电相到反铁电相的相变程度有关。但是，它在冲击加载下的相变压力到底为多少合适？ 增大冲击压力可使相变充分，释放出陶瓷储存的全部电荷。但在实际工作中，冲击压力太大，材料又容易被粉碎或击穿破坏。因此，选择适当的冲击加载压力是制造优质爆电电源的重要环节。
从理论和实验的角度来说，如何建立冲击压力和相变程度至关重要，但是，冲击试验十分昂贵，如何从一些易于测得的参数通过某种理论直接预测出相变起始点所对应的冲击压力，相变程度与冲击手段，冲击时间等的关系是更加实际直接的问题。
1.1.1在正向碰撞实验中测试相变材料的界面粒子速度剖面
已有研究表明，PZT陶瓷属于在相变时伴随着离子发生相对位移的位移型铁电体。在冲击波作用下，PZT95/5陶瓷发生铁电三角相到反铁电正交相相变，这种相变属于一级相变。在一级相变中，由于相变过程中伴随有体积跃变，将出现双波结构，因而较易在冲击波测量中观察到相变现象。所以，可以通过观测波剖面(压力剖面或速度剖面)的方法判断PZT95/5陶瓷在冲击压缩下从铁电相到反铁电相的相转变。
以下试验实验测试冲击波作用下相变起始、结束点压力，如下图所示
图（1.1）
实验结果表明，PZT95/5陶瓷FE一AFE相变起始应力介于0.48一0.94GPa之间;
到1.6GPa应力时，石英计能测到的双波结构趋于消失。
如下图所示，利用VlSAR测量了PZT95/5陶瓷的自由面速度剖面的结果表明，在粒子速度约为20m/s时，自由面速度发生了拐折，对应的压力约为O.4GPa，此即为相变起始压力。当加载压力达到1.67GPa时，双波结构消失，表明相变己经完成。这一结果与利用石英计测量的炸药网络加载实验的结果一致。
（图1.2）
1.1.2在逆向碰撞实验中测试相变材料的界面粒子速度剖面
测量冲击绝热线采用“逆向碰撞法”——即将待测的PZT95/5陶瓷作为飞片碰撞熔石英窗口组成的靶板，通过测量熔石英中冲击波后的粒子速度，得到飞片击靶时的压力，从而得到待测PZT95/5陶瓷的压力-粒子速度Hugoniot关系。“逆向碰撞法”可以减小“样品/窗口”界面的反射波对追赶波造成的影
3
响，在研究具有双波结构（弹、塑性双波或相变双波）的材料时，逆向碰撞法在材料的高压声速测试上表现出实验装置简单，波系相互作用简单的优点。
（图1.3）
极化PZT 95/5陶瓷以不同速度撞击熔石英后，利用VISAR技术测量的”缓冲层/窗口”界面粒子速度剖面，其结果如下表所示
（图1.4）
对国产高密度PZT95/5陶瓷，如下图所示，在弹性区FE-AFE相变与冲击加载应力的关系可以用图中的三段折线表示。其中横轴表示冲击粒子速度，纵轴表示轴向应力，OA直线段表示该陶瓷相变前的冲击绝热线关系，近似用线弹性表示;A点为相变起始点;AB直线段表示混合相区的冲击绝热线，其宽度表示相
4 1
变应力区的宽度，B点为冲击相变的终点;BC直线段表示高压相区(反铁电相区)的冲击绝热线。
（图1.5）
图（1.6）
如上图所示，相同冲击压力下，极化 PZT95/5陶瓷的声速大于未极化PZT95/5陶瓷的声速;相变前后极化PZT95/5陶瓷的声速发生拐折，在1.0GPa压力附近，声速再次出现拐点，呈现出类似于弹性区的Hugoniot关系的三段式折线形式;而未极化PZT95/5陶瓷的声速在0-1.0GPa压力范围随冲击压力的增加呈
5
建立PZT955陶瓷冲击压力与相变程度的关系
