0-3表面复合型BaTiO3-ZnO压电复合陶瓷的压电性能有限元分析

为了从多物理场耦合的角度解释弥散分布于其中的ZnO非均匀局域结构对陶瓷基体压电性能的增强机理，运用COMSOL Multiphysics结构力学模块中的压电设备模块，对ZnO复合表面0-3型BaTiO₃压电复合陶瓷进行有限元仿真分析。结果表明：弥散分布的ZnO非均匀局域结构导致整个样品性能分布不均匀，即在ZnO附近，同时获得小的压电应力和较大的压电极化强度；通过增加样品的孔数目和弥散度等方式，可以改善模拟的BaTiO₃陶瓷性能的不均匀性，进而获得BaTiO₃复合陶瓷均匀的增强压电性能。研究结果为BaTiO₃陶瓷电性能的优化提供了新思路。