Эффективные свойства пьезоактивных композиционных материалов с различными связностями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Глушанин, Сергей Валентинович

• Глушанин, Сергей Валентинович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Глушанин, Сергей Валентинович

Введение. Общая характеристика работы.

1. Пьезокомпозиты и их эффективные физические свойства (обзор литературы).

1.1. Классификация пьезокомпозитов.

1.2. Методы определения эффективных физических свойств пьезокомпозитов.

1.3. Экспериментальные исследования физических свойств и технология изготовления а-/?-пьезокомпозитов.

1.4 Обоснование выбора расчетных методов, использованных в диссертации для определения эффективных свойств пьезокомпозитов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эффективные свойства пьезоактивных композиционных материалов с различными связностями»

Актуальность темы. Интерес к пьезоактивным композиционным материалам (пьезокомпозитам) обусловлен тем, что они обладают уникальным сочетанием физических свойств исходных компонентов, а эффективные физические свойства этих композиционных материалов зависят от ряда факторов /1—3/ и могут прогнозироваться на основе различных теоретических подходов и методов. Композиционные материалы на основе сегнетопьезокерамик (СПК) или сегнетоэлектрических кристаллов в последние годы активно исследуются в физике конденсированного состояния, химии твердого тела, кристаллографии, механике электроупругих сред и в пьезоэлектрическом материаловедении. Важность исследований пьезоактивных композиционных материалов обусловлена их применениями /2-4/ в пьезотехнике, гидроакустике, пьезоакустоэлектронике, датчиковых системах и приборах медицинской диагностики благодаря сочетаниям физических свойств, которыми не обладают ни традиционные пьезоэлектрические кристаллы, ни СПК. Несмотря на развитие методов исследования микроструктуры и эффективных физических свойств, а также разработку новых технологий получения пьезоактивных гетероструктур и композиционных материалов, до настоящего времени не удалось предложить унифицированный подход к определению их эффективных свойств при учете особенностей микрогеометрии, размерных эффектов и связности.

Эффективные физические свойства композиционных материалов вообще и пьезокомпозитов в частности зависят не только от свойств и объёмных концентраций компонентов, но и от связности. При описании пьезокомпозитов и их микроструктуры вводятся индексы связности, например, а-р для двухкомпонентных материалов (а, /? = 0; 1; 2; 3) /1/. Индексы а и /? показывают, вдоль скольких осей прямоугольной системы координат непрерывно распределяется первый и второй компонент соответственно. Проблема связи микроструктуры и эффективных свойств играет ключевую роль в теоретическом исследовании пьезокомпозитов /1, 3, 5, 6/. Кроме того, большой интерес представляют работы, посвященные изучению физических эффектов и получению пьезокомпозитов с прогнозируемыми свойствами (см., например, работы /2, 7-10/). Вместе с тем, высокая стоимость технологических циклов, связанных с получением пьезокомпозитов с заданной связностью в широком интервале объемных концентраций компонентов, указывает на необходимость своевременной разработки теоретических схем, методов и моделей для прогнозирования эффективных физических свойств пьезокомпозитов, а также для целенаправленного выбора компонентов. Несомненно, подобные схемы, методы и модельные представления должны распространяться на пьезокомпозиты с различными компонентами (кристалл, СПК, полимер) и связностями. Представленная диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы исследования связи «связность - эффективные электромеханические свойства» для различных типов композитов, а также анализу особенностей их эффективных свойств с учётом возможных практических применений данных материалов.

Настоящая диссертационная работа является составной частью исследований, проводимых в Южном федеральном университете (до декабря 2006 г. - Ростовский государственный университет) по темам НИР 11.1.02ф «Исследование закономерностей, определяющих гидростатические параметры пьезоэлектрических композиционных материалов «керамика — полимер» с различным типом связности», 11.1.02д «Изучение процессов взаимодействия электрических и упругих подсистем в гетерогенных пьезоэлектрических структурах «керамика - полимер»», 11.1.03ф «Изучение влияния межфазных взаимодействий на пьезоэлектрические свойства композиционных структур «сегнетоэлектрическая керамика - полимер»» и 11.1.06ф «Разработка эффективных электрострикционных и пьезоэлектрических материалов на основе релаксорных сегнетоэлектриков и антисегнетоэлектриков со структурой перовскита». Диссертационные исследования выполнялись также в рамках грантов № АОЗ-2.9-413 (тема НИР «Прогнозирование физических свойств новых пьезоактивных композитов») и № А04-2.9-141 (тема НИР «Анализ и оптимизация электромеханических свойств матричных пьезокомпозитов на основе оксидов семейства перовскита») для поддержки НИР аспирантов высших учебных заведений Министерства образования и науки России.

Цель работы - установление основных закономерностей влияния связности, микрогеометрии и электромеханических свойств СПК, сегнетоактивных кристаллов и полимеров на эффективные свойства пьезоактивных композиционных материалов.

Для достижения цели диссертационной работы решались следующие задачи:

• разработка подхода для определения эффективных электромеханических свойств пьезоактивных композиционных материалов со связностью а-р и регулярной планарной микрогеометрией (а, р = 0; 1; 2; 3);

• построение модели композита со связностью 1—1 и выявление факторов, способствующих большой пьезоэлектрической анизотропии (отношение пьезокоэффициентов d*iZ / \ >10, е3*3 / |e*J > 10, j = 1; 2) и высокой пьезочувствительности данного композита (g*3f / g\lJ > 10, где g^j -пьезокоэффициент СПК,/= 1; 2; 3);

• прогнозирование и анализ эффективных свойств композитов «СПК -полимер» со связностью 0-3 при учете микрогеометрии, доменной структуры, остаточной поляризации и анизотропии пьезоэлектрических свойств компонентов;

• построение модели 0-3-композита и разработка схем усреднения электромеханических свойств 1-2-2- и 0-0-2-2-композитов для изучения влияния сегнетоактивных кристаллических компонентов на эффективные свойства композитов;

• обоснование пределов применимости методов усреднения электромеханических свойств для связностей 2-2 и 1-3;

• анализ компонентов, микрогеометрии и связности, способствующих улучшению эффективных свойств и других параметров композиционных материалов для пьезотехнических устройств, выпускаемых на базе НКТБ «Пьезоприбор» ЮФУ.

Объекты исследования. Основными объектами исследования являются двухкомпонентные пьезокомпозиты «СПК - полимер», сегнетоэлектрический кристалл - СПК» и гибридные пьезокомпозиты «кристалл релаксора-сегнетоэлектрика - СПК - полимер-1 - полимер-2», «кристалл релаксора-сегнетоэлектрика-1 - кристалл релаксора-сегнетоэлектрика-2 - полимер-1 - полимер-2» и «кристалл релаксора-сегнетоэлектрика - полимер-1 - полимер-2». Выбор объектов связан с тем, что некоторые связности и типы композитов либо не исследовались до недавнего времени, либо находят практическое применение и требуют более детального изучения для улучшения их эффективных свойств. При определении эффективных свойств пьезокомпозитов использовались известные из литературы /2, 11-21/ экспериментальные упругие, пьезо- и диэлектрические константы перовскитовых СПК (на основе Pb(Zr,Ti)03 или РЬТЮз), кристаллов твёрдых растворов релаксоров-сегнетоэлектриков (TPPC) со структурой типа перовскита (0,955Pb(Zni/3Nb2/3)03-0,045PbTi03 и 0,67Pb(Mgi/3Nb2/3)03-0,33PbTi03) и ряда полимеров. Вышеназванные СПК, широко использующиеся в современной пьезотехнике /4/, обладают различной пьезоактивностью и пьезочувствительностью, а их пьезоэлектрическая анизотропия изменяется в широком интервале.

Кристаллы ТРРС, составы которых близки к морфотропной границе /2/, характеризуются высокой по сравнению с перовскитовыми СПК пьезоактивностью. В качестве пьезоактивных или пьезопассивных полимерных компонентов выступают материалы с упругими свойствами, варьирующимися в широком интервале.

Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось с помощью методов гомогенизации физических свойств композитных материалов (метод эффективного поля, метод случайно-неоднородных сред, аналитические решения для периодических структур и т.д.). Для решения задач привлекались также методы линейной теории упругости анизотропного твердого тела и матричной алгебры, применимые к электроупругим средам.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые • разработана схема усреднения упругих, пьезо- и диэлектрических свойств для пьезокомпозитов типа «СПК - полимер» со связностью 1-1 и исследованы эффективные свойства 1—1-композита в зависимости от объемной концентрации и электромеханических свойств компонентов;

• на основе представления об узловых связностях развита концепция эволюции связностей двухкомпонентных композитов, позволяющая проводить систематическое описание и прогнозировать эффективные свойства двухкомпонентных композитов, обладающих периодической структурой с плоскими границами раздела компонентов;

• для 0-3-композита «СПК на основе PbTi03 - полимер» с периодическим расположением сфероидальных СПК включений проведено комплексное исследование поведения эффективных пьезокоэффицйентов еЪ], d*3j, g*3j и h\} (j = 1; 3) в зависимости от объёмной концентрации компонентов, анизотропии электромеханических свойств СПК, упругих свойств полимера и формы СПК включений;

• в рамках модели 0-3-композита «кристалл РЬТЮз - СПК (РЬ^Са^ТЮз» получены и интерпретированы зависимости эффективных пьезокоэффициентов от объёмной концентрации и формы кристаллических включений, молярной концентрации х ионов кальция и характеристик состояния доменной структуры обоих компонентов;

• предложены схемы усреднения электромеханических свойств композитов «кристалл ТРРС - СПК - полимер-1 - полимер-2»,, «кристалл ТРРС-1 - кристалл ТРРС-2 - полимер-1 - полимер-2» и 1-2-2-композита типа «кристалл ТРРС - полимер-1 - полимер-2», с помощью которых исследованы особенности концентрационных зависимостей эффективных свойств и максимумы гидростатических пьезоэлектрических параметров данных композитов с учетом эволюции связности 1-3 —> 1-2-2 —0-0-2-2.

Научная и практическая значимость. Результаты диссертационной работы расширяют возможности прогнозирования эффективных свойств пьезокомпозитов с различной связностью на основе сегнетопьезоактивных компонентов. Развитые методы исследования концентрационных зависимостей эффективных свойств и их анизотропии в композитах «СПК — полимер» и «сегнетоэлектрический кристалл — СПК» позволяют определять интервалы объёмных концентраций компонентов, в которых достигаются экстремумы эффективных пьезомодулей, параметров приема, коэффициентов электромеханической связи и т.д. Получены новые знания о влиянии физических, кристаллографических и микрогеометрических факторов на пьезоактивность, пьезочувствительность и анизотропию пьезоэлектрических свойств в композитах «СПК - полимер» и «сегнетоэлектрический кристалл -СГЖ». Знание физических и микрогеометрических факторов, способствующих повышению пьезочувствительности, важно при создании пьезокомпозитных элементов современных сенсоров, сейсмоприемников, гидрофонов, датчиков медицинской техники и других пьезотехнических устройств. Полученные в диссертации данные по концентрационным зависимостям эффективных свойств пьезокоэффициентов gg*h и пьезомодулей д*ъъ, d*h новых композитов на основе кристаллов ТРРС представляются важными при выборе компонентов и создании гидрофонов и пьезопреобразователей.

Для расчета эффективных параметров пьезокомпозитов со связностями 1-3, 2-2, 1-1, 0-3, 1-2-2 и 0-0-2-2 разработаны компьютерные программы. Эти программы могут представлять интерес для специалистов, работающих в областях физики функциональных материалов, твердотельной и пьезоэлектрической электроники, пьезоэлектрической и медицинской техники, акустики и в смежных областях, где применяются пьезоактивные материалы.

В недавних публикациях ученых из США /8/ и Финляндии /6/ цитировалась работа /А4/. Кроме того, работы /А17, А18/ цитировались учеными из Гонконга /22/.

Результаты диссертации используются в учебном процессе на факультете высоких технологий Южного федерального университета при изучении современных пьезоэлектрических материалов и устройств на их основе (справка факультета высоких технологий ЮФУ № 63/56 от 22.11.2007 г.). Результаты диссертационных исследований двухкомпонентных пьезокомпозитов отражены в методических указаниях Тополова В.Ю., Турика А.В., Глушанина С.В. «Пьезоэлектрические композитные структуры: от микрогеометрии к эффективным свойствам» для студентов дневного отделения физического факультета и факультета высоких технологий (Ростов н/Д: Ростов, ун-т, 2005. - 39 е.). Результаты исследования пьезоэлектрических свойств двух-и четырехкомпонентных композитов представлены в книге «Основные научные достижения Ростовского государственного университета. 4.1 - Естественные науки», Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 2005. - С.26-28.

Кроме того, результаты диссертации нашли практическое применение в Ростовском-на-Дону филиале НИИ физических измерений при отработке технологии выпуска пьезоэлементов из композиционных материалов «СПК — полимер» со связностями 0-3 и 2-2 (справка о внедрении № 44.1.0/63 от

26.11.2007 г.). Выработка рекомендаций по выбору компонентов и их объемной концентрации, микрогеометрии включений 0-3-композитов и ориентации границ раздела 2-2-композитов относительно направления поляризации позволила разработать пьезоактивные композиционные материалы, применение которых повысило в 1,5 — 2 раза чувствительность, быстродействие и точность датчиков давления, аппаратуры контроля вибрации, сейсмоприемников и акселерометров, выпускаемых на базе НКТБ «Пьезоприбор» ЮФУ (справка о практическом использовании № 4410/100 от

25.03.2008 г.).

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

1. Для 1-1-композитов «сегнетопьезокерамика - полимер» с двоякопериодической структурой, описывающейся точечной группой симметрии тт2, характерно сочетание большой пьезоэлектрической анизотропии (отношение пьезокоэффициентов d'22 / \d*y\ >10, е\ъ / \ еЪ] \ >10, j = 1; 2) и высокой пьезочувствительности (g\f / g^J > 10, где пьезокоэффициент СПК,/= 1; 2; 3).

2. Описание двухкомпонентных композитов с плоскими границами раздела компонентов и периодической структурой может проводиться в рамках представлений об узловых связностях (2—2, 1—1, 1-3 и 3—1), определяющих эволюцию всей системы связности а-(3-композитов и позволяющих рассчитывать их эффективные электромеханические свойства при введении системы параметров концентрации одного из компонентов.

3. Концентрационные зависимости пьезоэлектрических свойств 0-3-композитов с вытянутыми в направлении поляризации сфероидальными включениями из сегнетопьезокерамики модифицированного РЬТЮз в полимерной матрице, характеризуются минимумом пьезомодуля d\x и скоррелированными минимумом пьезокоэффициента g^, и максимумом пьезокоэффициента g*23. Это связано с положительными пьезокоэффициентами e\FP сегнетопьезокерамики и различиями упругих свойств компонентов.

4. Пьезоэлектрический отклик 0-3-композитов «кристалл РЬТЮ3 — сегнетопьезокерамика (РЬ^Са^ТЮз» характеризуется сочетанием монотонных и немонотонных концентрационных зависимостей пьезокоэффициентов (1*Ъ] и еЪ], соответственно, а также существенным изменением отношения еу/е^С) при изменении формы включений для интервала их объемной концентрации [0,02; 0,5]. Имеет место сильная зависимость отношения е\jle\^C) от состояния доменной структуры включений и остаточной поляризации пьезокерамической матрицы.

5. Присутствие кристаллов твёрдых растворов релаксоров-сегнето-электриков и слоистой полимерной матрицы в пьезокомпозитах со связностями 0-0-2-2 и 1-2-2 позволяет достичь значения гидростатических пьезокоэффициентов d*h « 800 пКл / Н, g*h « (600 . 800) мВ-м/Н и квадрата гидростатического параметра приема (Q*h)2 « (120 . 150)'10"12 Па"1, превосходящие на порядок параметры известных 1-3- и 2-2-композитов «сегнетопьезокерамика - полимер».

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов диссертации обусловлены корректной постановкой физической задачи для различных связностей и применением надежных алгоритмов для моделирования физических свойств и компьютерных расчетов. Достоверность и обоснованность положений, результатов и выводов работы подтверждаются хорошим согласованием полученных расчетных и известных экспериментальных (см., например, /2, 13, 17, 23, А13/) результатов, а также иллюстрируются хорошей корреляцией между концентрационными зависимостями ряда эффективных параметров, определенных различными методами, в том числе при переходе к предельным случаям и от связности к связности (например, 1—1 —*■ 1-3, 1—1 —» 2—2). В пользу достоверности расчетов концентрационных зависимостей электромеханических свойств, выполненных в диссертации, дополнительно свидетельствуют результаты сравнительного анализа моделей пьезокомпозитов и методов определения эффективных свойств (глава 4 и работа /А13/) пьезокомпозитов с учетом границ применимости использованных теоретических подходов для прогнозирования эффективных свойств.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных совещаниях и конференциях: 10-м Международном совещании по сегнетоэлектричеству (Мадрид, Испания, 2001 г.); Всероссийских научных конференциях студентов-физиков и молодых учёных - ВНКСФ-7 и ВНКСФ-8 (С.-Петербург, 2001 г.; Екатеринбург, 2002 г.); Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2002—2005 гг.); 7-м Международном симпозиуме по сегнетоэлектрическим доменам и мезоскопическим структурам (Жьян, Франция, 2002 г.); 4-й Международной научной конференции «Перспективные задачи инженерной науки» (Игало, Черногория, 2003 г.); 5-м Международном конгрессе по ультразвуку (Париж, Франция, 2003 г.); Международной конференции по электрокерамике и её применениям «Электрокерамика-IX» (Шербур, Франция, 2004 г.); 17-й Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (Пенза, 2005 г.); 6-й Международной конференции по вибротехнике (Каунас, Литва, 2006 г.).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликована 31 работа. Список основных публикаций автора диссертации (в дальнейшем они приводятся с буквой «А») приведен в приложении 1 и содержит 19 наименований /А1-А19/, в том числе 9 статей в российских и 5 статей в зарубежных реферируемых научных изданиях, а также 3 статьи в сборниках трудов научных конференций.

Объём и структура работы. Объём работы - 154 страницы, включая 34 рисунка и 13 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 180 наименований и трех приложений.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Глушанин, Сергей Валентинович

4.3. Основные результаты и выводы

1. Выполнено сравнение численных значений электромеханических констант 2-2-композитов, рассчитанных с помощью матричного метода и аналитического решения задачи без учёта электропроводности слоёв. Установлено совпадение расчетных значений между собой, что позволяет говорить о надёжности матричного метода при определении эффективных электромеханических свойств композитов типов "СПК - полимер", "СПК-1 -СПК-2" и "кристалл ТРРС - полимер" с планарной микрогеометрией в полустатическом приближении.

2. Проведено сравнение концентрационных зависимостей диэлектрической проницаемости ^(ш), пьезомодулей с1*ъ^т) и пьезокоэффициентов еЪ]{т) (/ = 1; 3), рассчитанных для 1-3-композита "СПК ПКР-7М - аральдит" матричным полустатическим методом, методом самосогласования, методом эффективного поля с использованием форм-факторов Эшелби и в рамках аналитической модели. Численные значения всех вышеупомянутых эффективных параметров, определённых методами самосогласования, эффективного поля и из аналитической модели, практически совпадают в широком интервале объёмных концентраций СПК т. Различия между значениями d3l (или е*м), рассчитанными матричным полустатическим методом (стержни в форме прямоугольного параллелепипеда) и остальными методами (стержни в форме кругового цилиндра), связаны главным образом с различными сечениями СПК стержней плоскостью XiOX2.

3. На примере 1-3- и 2-2-пьезокомпозитов сформулированы пределы применимости моделей и методик расчета, использующихся в настоящей диссертации для прогнозирования эффективных электромеханических свойств пьезокомпозитов с различной связностью. Установленные пределы применимости и ограничения следует учитывать при разработке новых методов прогнозирования эффективных свойств « ^-пьезокомпозитов и дальнейшей оптимизации этих свойств с учетом конкретных применений.

В заключение можно привести следующие основные выводы диссертационной работы.

1. Предложена модель 1-1 -композита, в рамках которой рассчитаны концентрационные зависимости эффективных пьезокоэффициентов ( dy, еъ-, g*3J), гидростатических параметров (d*h, (Q*h)2) и коэффициентов электромеханической связи (k3J). Установлено, что высокие пьезоактивность (0,8 < dy / d3(у < 1) и пьезочувствительность (g3y- / gy >10) 1-1-композита, наблюдаемые в интервале объемных концентраций [0,05; 0,95] СПК компонента, обусловлены перераспределением внутренних электрических и механических полей в композите и благоприятной ориентацией СПК стержней вдоль оси поляризации композита. Исследованные параметры 1-1-композита представляются важными для сенсорных, актюаторных и гидроакустических применений (гидрофоны, излучатели).

2. На основе концепции узловых связностей построена схема эволюции связностей двухкомпонентных а-Р-композитов с плоскими границами раздела компонентов. Схема эволюции связностей применена при исследовании влияния связности а-р-композитов на их эффективные электромеханические свойства. В 1-Р-композитах «СПК - полимер» (Р = 1; 2) обнаружен максимум концентрационной зависимости пьезокоэффициента

РСЛ е33. Композиты с пьезокоэффициентом е33 « е33 целесообразно применять в излучателях акустических волн.

3. Для 0-3-композитов «СПК на основе РЬТЮ3 - полимер» показано, что немонотонные концентрационные зависимости пьезомодуля d31 и положительные значения пьезокоэффициентов имеют место в случае вытянутых сфероидальных включений при отношении длин полуосей 0 < р < 0,2. Локальные максимумы пьезокоэффициентов g33 m и g*h т 0-3-композитов на основе СПК (Pbi.xCa^)Ti03 изменяются не более чем на 10 % в интервале молярных концентраций 0,1 < х < 0,3 при р = const из интервала 0 < р < 0,2. Установленная стабильность пьезочувствительности и ее слабая зависимость от факторов пьезоэлектрической анизотропии СПК / и е™/е™ при указанных значениях х и р позволяют рекомендовать данные композиты для применения в гидрофонах, гидростатических приемниках и микрофонах.

4. При сравнительном исследовании эффективных свойств композита «сегнетоэлектрический кристалл - керамика»: «монодоменный кристалл РЬТЮз - СПК (Pb].vCav)Ti03» и «полидоменный кристалл РЬТЮ3 - СПК (РЬ^дСа^ТЮз» установлено значительное влияние состояния доменной структуры кристаллитов СПК и включений, а также влияние остаточной поляризации СПК на пьезокоэффициенты ег] композита. Обнаружена связь между факторами пьезоэлектрической анизотропии Cbu C*,3i и коэффициентом Пуассона v*3, которая определяет особенности пьезополяризации и пьезодеформации композита «сегнетоэлектрический кристалл - керамика» на основе (Pbi^Ca^)Ti03 при прямом пьезоэффекте. Показана важная роль ориентации вектора спонтанной поляризации в кристаллических включениях, условий поляризации и микроструктуры при формировании пьезоэлектрических свойств композита «сегнетоэлектрический кристалл - керамика».

5. Разработана схема расчета эффективных электромеханических свойств пьезокомпозитов «кристалл ТРРС - СПК - полимер-1 — полимер-2», «кристалл ТРРС-1 - кристалл ТРРС-2 - полимер-1 - полимер-2» (связность 0-0-2-2) и «кристалл ТРРС-1 - полимер-1 - полимер-2» (связность 1-2-2) в зависимости от объемных концентраций их компонентов. Сочетание слоистой полимерной матрицы и кристаллов ТРРС типа Pb(Ai/3Nb2/3)03 -РЬТЮ3 (А = Mg; Zn) в стержнях способствует повышению на порядок гидростатической пьезоактивности и пьезочувствительности по сравнению с параметрами известных 1-3- и 2-2-композитов «СПК - полимер». Это повышение обусловлено перераспределением внутренних электрических и механических полей в присутствии слоев полимеров матрицы с различающимися упругими свойствами и кристаллов релаксоров-сегнетоэлектриков с пьезомо дулями \d$lJ\ > 103 пКл/Н в стержнях.

Пьезокомпозиты на основе кристаллов релаксоров-сегнетоэлектриков рекомендуется использовать в качестве активных элементов гидрофонов, сенсоров, сейсмоприемников, микрофонов и актюаторов.

6. Результаты, полученные в ходе проведения диссертационного исследования, нашли применение при отработке технологии выпуска пьезоэлектрических элементов из композитов «СПК — полимер» со связностями 0-3 и 2-2 в Ростовском-на-Дону филиале НИИ физических измерений, что позволило разработать пьезокомпозиты, применение которых повысило в 1,5 - 2 раза чувствительность, быстродействие и точность датчиков давления, аппаратуры контроля вибрации, сейсмоприемников и акселерометров, выпускаемых на базе НКТБ «Пьезоприбор» ЮФУ (письма № 44.1.0/63 от 26.11.2007 г. и № 4410/100 от 25.03.2008 г.).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Глушанин, Сергей Валентинович, 2008 год

1. Newnham R.E. Connectivity and piezoelectric - pyroelectric composites Text. / R.E. Newnham, D.P. Skinner, L.E. Cross // Mater. Res. Bull. - 1978. -Vol. 13, N5.-P. 525-536.

2. Single crystal PZN/PT-polymer composites for ultrasound transducer applications Text. / T. Ritter, X. Geng, K.K. Shung et al. // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 2000. - Vol. 47, N 4. - P. 792-800.

3. Лучанинов А.Г. Пьезоэлектрический эффект в неполярных гетерогенных сегнетоэлектрических материалах Текст. / А.Г. Лучанинов. Волгоград: ВолгГАСА, 2002. - 277 е.: ил.

4. Uchino К. Ferroelectric devices Text. / К. Uchino. New York: Marcel Dekker Inc., 2000. - 309 p.: il.

5. Соколкин Ю.В. Электроупругость пьезокомпозитов с нерегулярными структурами Текст. / Ю.В. Соколкин, А.А. Паньков. М.: Физматлит, 2003.- 176 е.: ил.

6. Jylha L. Approximations and full numerical simulations for the conductivity of three dimensional checkerboard geometries / L. Jylha, A. Sihvola // IEEE Trans. Dielectrics a. Electrical Insulation. 2006. - Vol. 13, N 4. - P. 760764.

7. Dias C.J. Piezo- and pyroelectricity in ferroelectric ceramic-polymer composites Text. / C.J. Dias, D.K. Das-Gupta // Key Engin. Mater. 1994. -Vols. 92-93.-P. 217-248.

8. Kar-Gupta R. Electromechanical response of 1-3 piezoelectric composites: Effect of poling characteristics Текст. / R. Kar-Gupta, T.A. Venkatesh // J. Appl. Phys. 2005. - Vol. 98, N 5. - P. 1-14.

9. Safari A. Rapid prototyping of novel piezoelectric composites Text. / A. Safari, E.K. Akdogan // Ferroelectrics. 2006. - Vol. 331, NN 1-4. - P. 153179.

10. Высокоэффективные пьезокерамические материалы Текст.: справочник / А.Я. Данцигер, О.Н. Разумовская, JI.A. Резниченко [и др.]. -Ростов н/Д, 1994.-32 с.

11. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology Text. New Series. Subvol. A. Pt 1 / Ed. W. Martienssen. Gr. III. Vol. 36. Berlin etc.: Springer, 2001. - 589 p.: il.

12. Chan H.L.W. Simple model for piezoelectric ceramic / polymer 1-3 composites used in ultrasonic transducer applications Text. / H.L.W. Chan, J. Unsworth // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 1989. - Vol. 36, N4.-P. 434-441.

13. Nan C.-W. Multiple-scattering approach to effective properties of piezoelectric composites Text. / C.-W. Nan, F.S. Jin // Phys. Rev. B. 1993. -Vol. 48, N 12. - P. 8578-8582.

14. Modeling of highly loaded 0-3 piezoelectric composites using a matrix method Text. / F. Levassort, M. Lethiecq, C. Millar, L. Pourcelot // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 1998. - Vol. 45, N 6. - P. 14971505.

15. Nelli Silva E.C. Optimal design of piezoelectric microstructures Text. / Nelli Silva E.C., Ono Fonseca J.S., Kikuchi N. // Comput. Mech. 1997. -Vol. 19, N5.-P. 397-410.

16. Turik A.V. On a correlation between remanent polarization and piezoelectric coefficients of perovskite-type ferroelectric ceramics Text. / A.V. Tu-rik, V.Yu. Topolov, V.I. Aleshin // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. - Vol. 33, N 6. -P. 738-743.

17. Zhang R. Elastic, piezoelectric and dielectric properties of multido-main 0.67Pb(Mgi/3Nb2/3)O3 0.33PbTi03 single crystals Text. / R. Zhang, B. Jiang, W. Cao // J. Appl. Phys. - 2001. - Vol. 90, N 7. - P. 3471-3475.

18. Yin J. Effective macroscopic symmetries and materials properties of multidomain 0.955Pb(Zn1/3Nb2/3)03 0.045PbTi03 single crystals Text. / J. Yin, W. Cao // J. Appl. Phys. - 2002. - Vol. 92, N 1. - P. 444^148.

19. Theoretical predictions on the effective piezoelectric coefficients of 0-3 PZT/polymer composites Text. / Y.M. Poon, C.H. Ho, Y.W. Wong, F.G. Shin // J. Mater. Sci. 2007. - Vol. 42, N 15. - P. 6011-6017.

20. Taunaumang H. Electromechanical properties of 1-3 piezoelectric ceramic / piezoelectric polymer composites Text. / H. Taunaumang, I.L. Guy,

21. H.L.W. Chan // J. Appl. Phys. 1994. - Vol. 76, N 1. - P. 484-489.

22. Akcakaya E. Effective elastic and piezoelectric constants of superlat-tices Text. / E. Akcakaya, G.W. Farnell // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 64, N 9. -P. 4469^1473.

23. Получение и исследование композита монокристалл керамика Текст. / В.Г. Смотраков, В.В. Еремкин, В.А. Алешин, Е.С. Цихоцкий // Изв. РАН. Сер. физ. - 2000. - Т. 64, № 6. - С. 1220-1223.

24. Piezoelectric properties of 3-Х periodic Pb(ZrxTiix)03 polymer composites Text. / J.E. Smay, J. Cesarano III, A.B. Tuttle, J.A. Lewis // J. Appl. Phys. - 2002. - Vol. 92, N 10. - P. 6119-6127.

25. Физическая энциклопедия Текст. / Гл. ред. A.M. Прохоров. Т.1. — М.: Сов. энциклопедия, 1988. 704 е.: ил.

26. Хорошун Л.П. Прогнозирование эффективных свойств пьезоактивных композитных материалов Текст. / Л.П. Хорошун, Б.П. Маслов, П.В. Лещенко. Киев: Наук, думка, 1989. - 208 е.: ил.

27. Тополов В.Ю. Влияние электромеханических взаимодействий на физические свойства сегнетоэлектриков Текст. / В.Ю. Тополов, А.В. Турик

28. Изв. РАН. Сер. физ. 2001. - Т. 65, № 8. - С. 1177-1180.

29. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков Текст. / И.С. Желудев. М.: Наука, 1968. - 464 е.: ил.

30. Пьезоэлектрическое приборостроение Текст. Т. 1. Физика сег-нетоэлектрической керамики / А.В. Гориш, В.П. Дудкевич, М.Ф. Куприянов [и др.]. М.: Издат. предпр. ред. журн. «Радиотехника», 1999. - 368 е.: ил.

31. Шаскольская М.П. Кристаллография Текст. / М.П. Шаскольская. М.: Высш. шк, 1984. - 376 е.: ил.

32. Akdogan Е.К. Piezoelectric composites for sensor and actuator application Text. / Akdogan E.K., Allahverdi M., Safari A. // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 2005. - Vol. 52, N 5. - P. 746-775.

33. Newnham R.E. Molecular mechanisms in smart materials Text. / R.E. Newnham // MRS Bull. 1997. - Vol. 22, N 5. - P. 20-34.

34. Property of composite ceramics composed of single crystals and ceramic matrix using hybrid sintering Text. / H. Takahashi, S. Tukamoto, J. Qiu et al. // Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 1. 2003. - Vol. 42, N 9 B. - P. 6055-6058.

35. Chan H.L.W. Study on BaJi03/P(VDF-TrFE) 0-3 composites Text. / H.L.W. Chan, M.C. Cheung, C.L. Choy // Ferroelectrics. 1999. - Vol. 224, NN 1-4.-P. 113-120.

36. Dielectric properties of 65PMN-35PT/P(VDF-TrFE) 0-3 composites Text. / K.H. Lam, H.L.W. Chan, H.S. Luo et al. // Microelectronic Engineering. -2003. Vol. 66, NN 1-4. - P. 792-797.

37. PbTi03 P(VDF/TeFE) composites for piezoelectric sensors Text. / L. Wang, J. Zhu, X. Zou, F. Zhang // Sensors and Actuators B. - 2000. - Vol. 66, NN 1-3.-P. 266-268.

38. Single crystal PMN-PT/epoxy 1-3 composite for energy-harvestingapplication Text. / К. Ren, Y. Liu, X. Geng et al. // IEEE Trans. Ultrason., Ferroe-lec., a. Freq. Contr. 2006. - Vol. 53, N 3. - P. 631-638.

39. Балагуров Б.Я. Исследование электрофизических характеристик двумерных трехкомпонентных периодических моделей Текст. / Б.Я. Балагуров, В.А. Кашин // ЖТФ. 2002. - Т. 72, № 10. - С. 1-9.

40. Емец Ю.П. Дисперсия диэлектрической проницаемости трех- и четырехкомпонентных матричных сред Текст. / Ю.П. Емец // ЖТФ. 2003. -Т. 73, №3.-С. 42-53.

41. Тополов В.Ю. Пористые пьезокомпозиты с экстремально высокими параметрами приема Текст. / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // ЖТФ. -2001.-Т. 71, №9.-С. 26-32.

42. Chen Т. Micromechanical estimates of the overall thermoelectroelas-tic moduli of multiphase fibrous composites Text. / T. Chen // Internat. J. Solids a. Struct. 1994. - Vol. 31 ,N 22. - P. 3099-3111.

43. Topolov V.Yu. A large piezoelectric anisotropy of a three-component composite with variable connectivity Text. / V.Yu. Topolov, A.V. Turik // J. Electroceramics. 1999. - Vol. 3, N 4. - P. 347-359.

44. Емец Ю.П. Эффективные параметры многокомпонентных диэлектриков с гексагональной структурой Текст. / Ю.П. Емец // ЖТФ. 2002. -Т. 72, № 1.-С. 51-59.

45. Dunn M.L. Micromechanics of coupled electroelastic composites: Effective thermal expansion and pyroelectric coefficients Text. / M.L. Dunn // J. Appl. Phys. 1993. - Vol. 73, N 10. - P. 5131-5140.

46. Левин B.M. Об эффективных свойствах пьезоактивных матричных композитных материалов Текст. / В.М. Левин // ПММ. 1996. - Т. 60, №2.-С. 313-322.

47. Tyrns J.M. A local finite element implementation for imposing periodic boundary conditions on composite micromechanical models Text. / J.M. Ty-rus, M. Gosz, E. DeSantiago // Internat. J. Solids a. Struct. 2007. - Vol. 44, N 9. - P. 2972-2989.

48. A comprehensive numerical homogenisation technique for calculatingeffective coefficients of uniaxial piezoelectric fibre composites Text. / H. Berger, S. Kari, U. Gabbert et al. // J. Mater. Sci. a. Engin.: A 2005. - Vol. 412, NN 1-2. - P. 53-60.

49. Li J.Y. Variational bounds for the effective moduli of heterogeneous piezoelectric solids Text. / J.Y. Li, M.L. Dunn // Phil. Mag. A. 2001. - Vol. 81, N 4. - P. 903-926.

50. Benveniste Y. New exact results for the effective electric, elastic, piezoelectric, and other properties of composite ellipsoid assemblages Text. / Y. Benveniste, G.W. Milton // J. Mech. Phys. Solids. 2003. - Vol. 51, N 10. -P. 1773-1813.

51. Grekov A. A. Anomalous behavior of the two-phase lamellar piezoelectric texture Text. / A.A. Grekov, S.O. Kramarov, A.A. Kuprienko // Ferroelec-trics. 1987. - Vol. 76, NN 1-4. - P. 43^18.

52. Кристенсен P. Введение в механику композитов Текст. / Р. Кри-стенсен; пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 336 е.: ил.

53. Benveniste Y. The determination of the elastic and electric fields in a piezoelectric inhomogeneity Text. / Y. Benveniste // J. Appl. Phys. 1992. -Vol. 72, N3.-P. 1086-1095.

54. Dunn M.L. An analysis of piezoelectric composite materials containing ellipsoidal inhomogeneities Text. / M.L. Dunn, M. Taya // Proc. Roy. Soc. (London), Pt A. 1993. - Vol. 443, N 2. - P. 265-287.

55. Pardo L. Theoretical treatment of ferroelectric composites using Monte Carlo calculations Text. / L. Pardo, J. Mendiola, C. Alemany // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 64, N 10. - P. 5092-5097.

56. Wang B. Three-dimensional analysis of an ellipsoidal inclusion in a piezoelectric material Text. / B. Wang // Internat. J. Solids a. Struct. 1992.1. Vol. 29, N2.-P. 293-308.

57. Nan C.-W. Effective-medium theory of piezoelectric composites Text. / C.-W. Nan // J. Appl. Phys. 1994. - Vol. 76, N 2. - P. 1155-1163.

58. Levin M. The effective thermoelectroelastic properties of microinho-mogeneous materials Text. / M. Levin, M.I. Rakovskaja, W.S. Kreher // Internat. J. Solids a. Struct. 1999. - Vol. 36, N 18. - P. 2683-2705.

59. Mori T. Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions Text. / T. Mori, K. Tanaka // Acta Metall. 1973. -Vol. 21, N5.-P. 571-574.

60. Huang J.H. Electroelastic Eshelby tensors for an ellipsoidal piezoelectric inclusion Text. / J.H. Huang, S. Yu. // Compos. Engin. 1994. - Vol. 4, N 11. -P. 1169-1182.

61. Mikata Y. Explicit determination of piezoelectric Eshelby tensors for a spheroidal inclusion Text. / Y. Mikata // Internat. J. Solids a. Struct. 2001. -Vol. 38, NN40-41.-P. 7045-7063.

62. A matrix method for modeling electroelastic moduli of 0-3 piezocom-posites Text. / F. Levassort, M. Lethiecq, D. Certon, F. Patat // IEEE Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 1997. - Vol. 44, N 2. - P. 445^152.

63. Jayasundere N. Piezoelectric constant for binary piezoelectric 0-3 connectivity composites and the effect of mixed connectivity Text. / N. Jayasundere, B.V. Smith, J.R. Dunn // J. Appl. Phys. 1994. - Vol. 76, N 5. - P. 29932998.

64. Nan C.-W. Effective properties of ferroelectric and/or ferromagnetic composites: A unified approach and its application Text. / C.-W. Nan, D. Clarce // J. Am. Ceram. Soc. 1997. - Vol. 80, N 6. - P. 1333-1340.

65. Wu T.-L. Closed-form solutions for the magnetoelectric coupling coefficients in fibrous composites with piezoelectric and piezomagnetic phases Text. / T.-L. Wu, J.H. Huang // Internat. J. Solids a. Struct. 2000. - Vol. 37, N 22.-P. 2981-3009.

66. Huang J.H. Analytical predictions for the magnetoelectric coupling in piezoelectric materials reinforced by piezoelectric ellipsoidal inclusions Text. / J.H. Huang // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 58, N 1. - P. 12-15.

67. Huang J.H. Magneto-electro-elastic Eshelby tensor for a piezoelectric-piezomagnetic composite reinforced by ellipsoidal inclusions Text. / J.H. Huang, Y.-H. Chiu, H.-K. Liu // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 83, N 10. - P. 5364-5370.

68. Smith W.A. Modeling 1-3 composite piezoelectrics: thickness-mode oscillations Text. / W.A. Smith, B.A. Auld // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 1991. - Vol. 38, N 1. - P. 40^17.

69. Smith W. Modeling 1-3 composite piezoelectrics: Hydrostatic response Text. / W. Smith // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. -1993. Vol. 40, N 1. - P. 41^19.

70. Chan H.L.W. Piezoelectric ceramic/polymer composites for high frequency applications Text. / H.L.W. Chan, I.L. Guy // Key Engin. Mater. 1994. -Vol. 92-93.-P. 275-300.

71. Kar-Gupta R. Electromechanical response of 1-3 piezoelectric composites: an analytical model Text. / R. Kar-Gupta, T.A. Venkatesh // Acta Mater.- 2006. Vol. 55, N 3. - P. 1093-1108.

72. Турик A.B. Упругие, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства монокристаллов ВаТЮз со слоистой доменной структурой Текст. / А.В. Турик // ФТТ. 1970. - Т. 12, № 3. - С. 892-899.

73. Рытов С.М. Электромагнитные свойства мелкослоистой среды Текст. / С.М. Рытов // ЖЭТФ. 1955. - Т. 29, № 5. - С. 605-616.

74. Рытов С.М. Акустические свойства мелкослоистой среды Текст. / С.М. Рытов // Акуст. журн. 1956. - Т. 2, № 1. - С. 71-83.

75. Grimsditch М. Effective elastic constants of superlattices Text. / M. Grimsditch // Phys. Rev. B. 1985. - Vol. 31, N 10. - P. 6818-6819.

76. Grimsditch M. Effective elastic constants of superlattices of any symmetry Text. / M. Grimsditch, F. Nizzoli // Phys. Rev. B. 1986. - Vol. 33, N 8.-P. 5891-5892.

77. Турик A.B. Максвелл-Вагнеровская релаксация упругих констант в слоистых полярных диэлектриках Текст. / А.В. Турик, Г.С. Радченко // ФТТ. 2003. - Т. 45, № 6. - С. 1013-1016.

78. Радченко Г.С. Гигантский пьезоэлектрический эффект в слоистых композитах сегнетоэлектрик-полимер Текст. / Г.С. Радченко, А.В. Турик // ФТТ. 2003. - Т. 45, № 9. - С. 1676-1679.

79. Turik A.V. Maxwell Wagner relaxation in piezoactive media Text.

80. A.V. Turik, G.S. Radchenko // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. - Vol. 35, N 11. -P. 1188-1192.

81. Akcakaya E. Dynamic approach for finding effective elastic and piezoelectric constants of superlattices Text. / E. Akcakaya, G.W. Farnell // J. Appl. Phys. 1990. - Vol. 68, N 3. - P. 1009-1012.

82. Zhang Q.M. Dynamic modeling of piezoceramic polymer composite with 2-2 connectivity Text. / Q.M. Zhang, X. Geng // J. Appl. Phys. 1994. -Vol. 76, N 10.-P. 6014-6016.

83. Shui Y. Dynamic characteristics of 2-2 piezoelectric composite transducers Text. / Y. Shui, Q. Xue // IEEE Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. -1997. Vol. 44, N 5. - P. 1110-1119.

84. Topolov V.Yu. Nonmonotonic concentration dependence of piezoelectric coefficients of 1-3 composites Text. / V.Yu. Topolov, A.V. Turik // J. Appl. Phys. 1999. - Vol. 85, N 1. - P. 372-379.

85. Topolov V.Yu. A comparative analysis of electromechanical properties and their anisotropy in two-component composites with different connectivities Text. / V.Yu. Topolov, A.V. Turik // Ferroelectrics. 1999. - Vol. 224, NN 1-4.-P. 131-136.

86. Topolov V.Yu. Non-monotonic concentration dependence of electromechanical properties of piezoactive 2-2 composites Text. / V.Yu. Topolov, A.V. Turik // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. - Vol. 33, N 6. - P. 725-737.

87. Тополов В.Ю. О повышении гидростатической чувствительности трехкомпонентных пьезокомпозитов Текст. / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // Письма ЖТФ. 2001. - Т. 27, № 2. - С. 84-89.

88. Topolov V.Yu. Piezoelectric properties of PbTi03-based 0-3 and 0-1-3 composites Text. / V.Yu. Topolov, M. Kamlah // J. Phys. D: Appl. Phys. -2004.-Vol. 37, N11.-P. 1576-1585.

89. Richard C. Etude experimentale et theorique de composites piezoelec-triques de connectivite 1.3.1 pour hydrophone Text.: Dr. these acoustique / C. Richard. - Lyon: Inst. Nat. des Sciences Appliquees de Lyon, 1992. - 158 p.: il.

90. The theoretical model for 1-3-2 piezoelectric composites Text. / L.1., W. Li-Kun, Q. Lei et al. // Ferroelectrics. 2007. - Vol. 350. - P. 29-37.

91. Gibiansky L.V. Optimal design of 1-3 composite piezoelectrics Text. / L.V. Gibiansky, S. Torquato // Structural Optimization. 1997. - Vol. 13, N 1. -P. 23-30.

92. Mendiola J. Review of recent work on ferroelectric composite systems Text. / J. Mendiola, B. Jimenez // Ferroelectrics. 1984. - Vol. 53, NN 1-4. -P. 159-166.

93. Functional composites for sensors, actuators and transducers Text. / J.F. Tressler, S. Alkoy, A. Dogan et al. // Composites: Pt. A. 1999. - Vol. 30. -P. 477-482.

94. Safari A. Processing of fme-scale piezoelectric ceramic/polymer composites for transducer applications Text. / A. Safari, V.F. Janas // Ferroelectrics. -1997. Vol. 196, NN 1-4. - P. 187-190.

95. Janas V.F. Overview of fine-scale piezoelectric ceramic/polymer composite processing Text. / V.F. Janas, A. Safari // J. Am. Ceram. Soc. 1995. -Vol. 78, N 11. - P. 2945-2955.

96. Panda R.K. Multiple molds route for fabricating piezoelectric ceram-ic/poly-mer composites Text. / R.K. Panda, S.C. Danforth, A. Safari // J. Mater. Sci. Lett.-1999.-Vol. 18, N17.-P. 1395-1397.

97. Livneh S.S. Development of fine scale and large area piezoelectric ceramic fiber/polymer composites for transducer applications Text. /S.S. Livneh, S.M. Ting, A. Safari // Ferroelectrics. 1994. - Vol. 157, NN 1-4. - P. 421-426.

98. Hirata Y. Effects of aspect ratio of lead zirconate titanate on 1-3 piezoelectric composite properties Text. / Y. Hirata, T. Numazawa, H. Takada // Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 1. 1997. - Vol. 36, N 9 B. - P. 6062-6064.

99. Safari A. Novel piezoelectric ceramics and composites for sensor and actuator applications Text. / A. Safari // Mater. Res. Innov. 1999. - Vol. 2, N 5. - P. 263-269.

100. Safari A. Solid freeform fabrication of piezoelectric sensors and actuators Text. / A. Safari, M. Allahverdi, E.K. Akdogan // J. Mater. Sci. 2006. -Vol. 41, N 1.-P. 177-198.

101. Pang G. Fabrication of PZT sol gel composite ultrasonic transducers using batch fabrication micromolding Text. / G. Pang, M. Sayer, G.R. Lockwood, M. Watt // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 2006. - Vol. 53, N 9.-P. 1679-1684.

102. Гуреев Д.М. Исследование условий селективного лазерного спекания керамических порошковых материалов системы цирконата-титаната свинца Текст. / Д.М. Гуреев, Р.В. Ружечко, И.В. Шишковский // Письма ЖТФ. 2000. - Т. 26, № 6. - С. 84-89.

103. Safari A. Solid freeform fabrication of novel piezoelectric ceramics and composites for transducer applications Text. / A. Safari, S.C. Danforth // Fer-roelectrics. 1999. - Vol. 231, NN 1—4. - P. 143-157.

104. Nan C.W. Influence of polarization orientation on the effective properties of piezoelectric composites Text. / C.W. Nan, G.J. Weng // J. Appl. Phys. 2000. - Vol. 88, N 1.-P. 416-423.

105. Yamamoto Т. ВаТЮз particle-size dependence of ferroelectricity in ВаТЮЗ/polymer composites Text. / T. Yamamoto, K. Urabe, H. Banno // Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 1. 1993. - Vol. 32, N 9 B. - P. 4272-4276.

106. РсСЗ 0-3 piezoelectric-glass composites Text. / S. Sherrit, H.D. Wiederick, B.K. Mukherjee et al. // Ferroelectrics. 1992. - Vol. 134, - NN 1-4. -P. 65-69.

107. PZT nanocomposites reinforced by small amount of oxides Text. / K. Tajima, H.J. Hwang, M. Sando, K. Niihara // J. Europ. Ceram. Soc. 1999. - Vol. 19, NN 6-7.-P. 1179-1182.

108. Chen T.-Y. Doping effect of SiC>2 on the dielectric and piezoelectric properties of РЬТЮз-based ceramics and its SAW applications Text. / T.-Y. Chen, S.-Y. Chu, C.-K. Cheng // Integr. Ferroelectrics. 2005. - Vol. 69, NN 1^1. -P. 65-72.

109. Лущейкин Г.А. Полимерные и композиционные пьезоэлектрики Текст. / Г.А. Лущейкин // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1987. - Т. 51, № 12. -С. 2273-2276.118. 0-3 piezoelectric composites for large area hydrophones Text. / G.M.

110. Garner, N.M. Shorrocks, R.W. Whatmore et al. // Ferroelectrics. 1989. - Vol. 93, NN 1-4.-P. 169-176.

111. Греков А.А. Эффективные свойства трансверсально-изотропного пьезокомпозита с цилиндрическими включениями Текст. / А.А. Греков, С.О. Крамаров, А.А. Куприенко // Механика композитных материалов. -1989. -№ 1.-С. 62-69.

112. Cao W. Theoretical study on the static performance of piezoelectric ceramic polymer composites with 2-2 connectivity Text. / W. Cao, Q.M. Zhang, L.E. Cross // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. - 1993. -Vol. 40, N2.-P. 103-109.

113. Analytical and numerical modeling of 3-3 piezocomposites Text. / C.R. Bowen, A. Perry, S. Stevens, S. Mahon // Integr. Ferroelectrics. 2001. -Vol. 32, NN 1-4. - P. 1025-1034.

114. Porous PZT ceramics for receiving transducers Text. / H. Kara, R. Ramesh, R. Stevens, C.R. Bowen // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr. 2003. - Vol. 50, N 3. - P. 289-296.

115. Фесенко Е.Г. Доменная структура многоосных сегнетоэлектриче-ских кристаллов Текст. / Е.Г. Фесенко, В.Г. Гавриляченко, А.Ф. Семенчев. -Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1990. 192 е.: ил.

116. Chan H.L.W. Effect of poling procedure on the properties of lead zir-conate titanate / vinylidene fluoride-trifluoroethylene composites Text. / H.L.W. Chan, P.K.L. Ng, C.L. Choy // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 74, N 20. -P. 3029-3031.

117. Newnham R.E. International Encyclopedia of Composites Text. / R.E. Newnham / Ed. S.M. Lee. Vol. 6 New-York, NY: VCH, 1990. - P. 158173.

118. Nonlinear behavior of 0-3 type ferroelectric composites with polymer matrices Text. / D.-N. Fang, A.K. Soh, C.-Q. Li, B. Jiang // J. Mater. Sci. 2001. -Vol. 36, N 21. - P. 5281-5288.

119. Bowen C.R. Piezoelectric sensitivity of PbTi03-based ceramic/polymer composites with 0-3 and 3-3 connectivity Text. / C.R. Bowen, V.Yu. Topolov // Acta Mater. 2003. - Vol. 51, N 17. - P. 4965^1976.

120. Wong C.K. Explicit formulas for effective piezoelectric coefficients of ferroelectric 0-3 composites based on effective medium theory Text. / C.K. Wong, Y.M. Poon, F.G. Shin // J. Appl. Phys. 2003. - Vol. 93, N 1. - P. 487^196.

121. Furukawa T. Piezoelectric properties in the composite systems of polymers and PZT ceramics Text. / T. Furukawa, K. Ishida, E. Fukada // J. Appl. Phys. 1979. - Vol. 50, N 7. - P. 4904^912.

122. Poizat C. Effective properties of composites with embedded piezoelectric fibres Text. / C. Poizat, M. Sester // Comput. Mater. Sci. 1999. - Vol. 16, NN 1-4. - P. 89-97.

123. Banno H. Piezoelectric and dielectric properties of composites of synthetic rubber and PbTi03 or PZT Text. / H. Banno, S. Saito // Jap. J. Appl. Phys. 1983. - Vol. 22, Suppl. 2. - P. 67-69.

124. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций Текст. / Дж. Эшелби; пер. с англ. — М.: Изд-во иностр. лит., 1963. -247 е.: ил.

125. Ikegami S. Electromechanical properties of PbTi03 ceramics containing La and Mn Text. / S. Ikegami, I. Ueda, T. Nagata // J. Acoust. Soc. Am. -1971. Vol. 50, N 4, Pt 1. - P. 1060-1066.

126. Тополов В.Ю. О механизмах возникновения большой пьезоэлектрической анизотропии в сегнетоэлектриках на основе титаната свинца Текст. / В.Ю. Тополов, А.В. Турик, А.И. Чернобабов // Кристаллография.1994. Т. 39, № 5. - С. 884-888.

127. Тополов В.Ю. Электромеханические эффекты в гетерогенных сегнетоэлектриках и родственных материалах Текст.: Дисс. . докт. физ.-мат. наук: 01.04.07 / В.Ю. Тополов. Защищ. 17.03.00; Утв. 14.07.00. - Ростов н/Д: Ростов, гос. ун-т, 1999. - 417 е.: ил.

128. Pohanka R.C. Recent advances in piezoelectric ceramics Text. / R.C. Pohanlca, P.L. Smith // Electronic Ceramics. Properties, Devices, and Applications / Ed. L.M. Levinson. New-York, Basel: Marcel Dekker Inc., 1988. - P. 45-145.

129. Wenger M.P. Mixed connectivity composite material characterization for electroactive sensors Text. / M.P. Wenger, D.K. Das-Gupta // Polymer Eng. a. Sci.- 1999. Vol. 39, N7.-P. 1176-1188.

130. Dielectric and piezoelectric properties of copolymer-ferroelectric composite Text. / J.B. Ngoma, J.Y. Cavaille, J. Paletto, J. Perez // Ferroelectrics. 1990. - Vol. 109, NN 1-4. - P. 205-210.

131. Dias C.J. Electroactive polymer-ceramic composites Text. / C.J. Di-as, D.K. Das-Gupta // Proc. 4th Internat. Conf. Properties and Applications of Dielectric Materials. July 3-8, 1994, Brisbane, Australia. Brisbane: IEEE, 1994. -P. 175-178.

132. Topolov V.Yu. Evaluation of nontrivial behaviour of electromechanical coupling factors in PbTi03-type ferroelectric ceramics Text. / V.Yu. Topolov, A.V. Turik, A.I. Chernobabov // J. Europ. Ceram. Soc. 1999. - Vol. 19, NN 6-7. -P. 1213-1217.

133. Свойства плотной химически чистой керамики РЬТЮз Текст. /

134. A.Д. Феронов, В.В. Кулешов, В.П. Дудкевич, Е.Г. Фесенко // ЖТФ. 1980. -Т. 50, №3.-С. 621-623.

135. Microstructure and properties of modified РЬТЮз ceramics Text. / J.-H. Liao, S.-Y. Cheng, H.-C. Wang, C.-M. Wang // Ferroelectrics. 1992. - Vol. 127, NN 1-4.-P. 101-106.

136. Физика сегнетоэлектрических явлений Текст. / Г.А. Смоленский,

137. B.А. Боков, В.А. Исупов и др.. JL: Наука, 1985. — 396 е.: ил.

138. Ogawa Т. Poling field dependence of crystal orientation and ferroelectrie properties in lead titanate ceramics Text. / T. Ogawa // Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 1. 2000. - Vol. 39, N 9 B. - P. 5538-5541.

139. Тополов В.Ю. Межфазные границы и высокая пьезоактивность кристаллов хРЬТЮз (1 - x)Pb(Zni/3Nb2/3)03 Текст. / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // ФТТ. - 2001. - Т. 43, № 6. - С. 1080-1085.

140. Phase transitional behavior and piezoelectric properties of the orthor-hombic phase of Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03 single crystals Text. / L. Yu, D.-Y. Jeong, Z.-Y. Cheng et al. // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol. 78, N 20. -P. 3109-3111.

141. Piezoelectric anisotropy in the modified РЬТЮЗ ceramics Text. / N. Ichinose, Y. Fuse, Y.Yamada, R. Sato // Jap. J. Appl. Phys. 1989. - Vol. 28, Suppl. 28-2. - P. 87-90.

142. Выращивание кристаллов и исследование фазовых переходов в твердых растворах PburCarTi03 Текст. / В.В. Еремкин, В.Г. Смотраков, Л.Е. Балюнис [и др.] // Кристаллография. 1994. - Т. 39, № 1. - С. 155-157.

143. Тополов В.Ю. Об особенностях трехфазных состояний в кристаллах PbZrirTix03 Текст. / В.Ю. Тополов // Кристаллография. 1998. - Т. 43, № 1.-С. 75-81.

144. Электромеханические и диэлектрические свойства электрострик-ционной керамики PMN-PZT Текст. / А.В. Сопит, А.Г. Лучанинов, А.В. Шильников, А.И. Бурханов // Изв. РАН. Сер. физ. 2000. - Т. 64, № 8. -С. 1658-1661.

145. Bellaiche L. Electric-field induced polarization paths in РЬ(гг,.хТУ03 alloys Text. / L. Bellaiche, A. Garcia, D. Vanderbildt // Phys. Rev. B.-2001.-Vol. 64, N 6. P.060103.

146. Об анизотропии диэлектрических и пьезоэлектрических свойств титаната свинца Текст. / А.В. Турик, Е.Г. Фесенко, В.Г. Гавриляченко, Г.И. Хасабова // Кристаллография. 1974. - Т. 19, № 5. - С. 1095-1097.

147. Turik A.V. Ferroelectric ceramics with a large piezoelectric anisotropy Text. / A.V. Turik, V.Yu. Topolov // J. Phys. D: Appl. Phys. 1997. - Vol. 30, N 11.-P. 1541-1549.

148. Topolov V.Yu. Electromechanical interactions and physical properties of perovskite-type ferroelectric ceramics Text. / V.Yu. Topolov, A.V. Turik // Key Eng. Mater. 1997. - Vol. 132-136. - P. 1044-1047.

149. Aleshin V.I. Influence of mobility of the 90° domain walls on the effective properties of РЬТЮз ceramics Text. / V.I. Aleshin, A.G. Luchaninov // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. - Vol. 34, N 15. - P. 2353-2358.

150. Mura T. Micromechanics of defects in solids Text. / T. Mura. Dordrecht: Martins Nijhoff Publ., 1987. - 578 p.: il.

151. Современная кристаллография Текст. T.4. Физические свойства кристаллов / JI.A. Шувалов, А.А. Урусовская, И.С. Желудев [и др.]. М.: Наука, 1981.-496 е.: ил.

152. Холоденко Л.П. Термодинамическая теория сегнетоэлектриков типа титаната бария Текст. / Л.П. Холоденко. Рига: Зинатне, 1971. - 227 е.: ил.

153. Dunn М. Effects of grain shape anisotropy, porosity, and microcracks on the elastic and dielectric constants of polycrystalline piezoelectric ceramics Text. / M. Dunn // J. Appl. Phys. 1995. - Vol. 78, N 3. - P. 1533-1541.

154. Тополов В.Ю. Доменная структура и необычная пьезоэлектрическая анизотропия кристаллов LiNbOs и LiTa03 Текст. / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // Письма ЖТФ. 1994. - Т. 20, № 15. - С. 8-12.

155. Topolov V.Yu. Anisotropy of electromechanical properties in KNb03crystals with S-type domain boundaries Text. / V.Yu. Topolov // J. Phys.: Con-dens. Matter. 1995. - Vol. 7, N 37. - P. 7405-7408.

156. Piezoelectric 3-3 composites Text. / K. Rittenmeyer, T. Shrout, W.A. Shulze, R.E. Newnham // Ferroelectrics. 1982. - Vol. 41, NN 1-2. - P. 189-195.

157. Keramik Text. / Hrsg. H. Schaumburg. Stuttgart: B.G. Teubner, 1994.-650 s.

158. Li L. Improving hydrostatic performance of 1-3 piezocomposites Text. / L. Li, N.R. Sottos // J. Appl. Phys. 1995. - Vol. 77, N 9. - P. 4595-4603.

159. Polarization rotation via a monoclinic phase in the piezoelectric 92%PbZn1/3Nb2/303-8%PbTi03 Text. / B. Noheda, D.E. Cox, G. Shirane et al. // Phys. Rev. Lett.-2001.-Vol. 86, N 17.-P. 3891-3894.

160. Park S.-E. Ultrahigh strain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric single crystals Text. / S.-E. Park, T.R. Shrout // J. Appl. Phys. -1997. Vol. 82, N 4. - P. 1804-1811.

161. Ferroelectric properties of PbZr03 / PbTi03 artiflcal superlattices by scanning probe microscopy Text. / T. Choi, J.-S. Kim, B.H. Park, J. Lee // Integr. Ferroelectrics. 2004. - Vol. 68, NN 1-4. - P. 13-18.

162. Lu Y. Dielectric and ferroelectric behaviors in Pb(Mg1/3Nb2/3)03 -PbTi03 rhombohedral/tetragonal superlattices Text. / Y. Lu // Appl. Phys. Lett. -2004. Vol. 85, N 6. - P. 979-981.

163. Elastic, piezoelectric, and dielectric properties of 0.58Pb(Mgi/3Nb2/3)03 0.42PbTi03 single crystal Text. / H. Cao, V.H. Schmidt, R. Zhang et al. // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 96, N 1. - P. 549-554.

164. Sigmund O. On the design of 1-3 piezocomposites using topology optimization Text. / O. Sigmund, S. Torquato, I.A. Aksay // J. Mater. Res. 1998. -Vol. 13, N4.-P. 1038-1048.

165. Bezus S.V. High performance 1-3-type composites based on (1 -jt)Pb(Ai/3Nb2/3)03-xPbTiC>3 single crystals (A = Mg, Zn) Text. / V.Yu. Topolov, S.V. Bezus, C.R. Bowen // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. - Vol. 39, N 9. - P. 1919-1925.

166. Ohuchi H. Preparation and piezoelectric properties of ceramic-plasticcomposite materials Text. / H. Ohuchi, M. Nishida // Jpn. J. Appl. Phys. — 1991. — Vol. 30, N 9 B. P. 2336-2338.

167. Safari A. Development of piezoelectric composites for transducers Text. / A. Safari // J. Phys. Ill (France). 1994. - Vol. 4, N 7. - P. 1129-1149.

168. Hashimoto K.Y. Elastic, piezoelectric and dielectric properties of composite materials Text. / K.Y. Hashimoto, M. Yamaguchi // Proc. IEEE Ultrason. Symp., Williamsburg, Va, Nov. 17-19, 1986. Vol. 2. New-York, NY, 1986.-P. 697-702.

169. Chiang C.K. Polymer composites with high dielectric constant Text. / C.K. Chiang, R. Popielarz // Ferroelectrics. 2002. - Vol. 275, NN 1-4. - P. 1-9.