多层铁电陶瓷击穿分析及优化

作者：王强; 王文斗; 谢龙; 蒋吉昊; 刘高旻

来源：强激光与粒子束, 2012, (03): 567-570.

• 铁电陶瓷
• 爆电换能
• 介电击穿
• 数值优化 ferroelectric ceramic
• explosive-electric transducer
• dielectric breakdown
• numerical optimization

建立了多层串联PZT95/5爆电换能组件3维数值模型,对固化封装条件下陶瓷介质击穿问题进行了计算分析,计算结果表明:在不改动器件外部结构尺寸条件下,采用等厚度PZT95/5叠片结构布局对进一步提高输出电压方面存在瓶颈。为克服上述影响以及降低爆电换能组件击穿概率,提出了PZT95/5铁电陶瓷非等厚度布局解决方案。为实现上述设想,通过引入不等式约束条件计算得到一组非等厚度优化布局,将爆电换能组件所用PZT95/5铁电陶瓷数量减至19片,同时有效实现该布局下,各片PZT95/5陶瓷电压均低于对应厚度击穿电压的优化目标。

• 出版日期2012
• 单位中国工程物理研究院流体物理研究所