Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 47-53 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:0198700220104700

Influence d'une polarisation de réorientation sur l'anisotropie des céramiques piézoélectriques et leur stabilité

H. Ohanessian et P. Gonnard

Institut National des Sciences Appliquées, Laboratoire de Génie Electrique et Ferroélectricité, 20, avenue Albert-Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex, France

Abstract
Stability of PZT piezoceramics under mechanical stress is still one of the most critical features of these materials. Previous studies have shown the influence of reorientational polarization on the properties of these ceramics. It was proposed that a better stabilization should occur when the polarization vector was compensated at the domains boundaries by an induced polarization. In the present paper, a theoretical model is developed showing a dependence of the stabilizing processes on the ratio of the longitudinal piezoelectric coefficient d33 over the transverse coefficient d31. The experimental results are compared with theoretical values based on this model.

Résumé
La stabilité des céramiques piézoélectriques de type PZT sous des compressions uniaxiales répétitives demeure toujours une des caractéristiques les plus critiques de ces matériaux. Des études antérieures ont mis en évidence l'influence d'une polarisation induite de compensation sur les propriétés de ces céramiques. Elles ont montré que la stabilisation est améliorée lorsque l'on compense le vecteur de polarisation aux frontières des domaines par une polarisation induite. Le présent article propose un modèle théorique qui permet d'établir une relation entre le processus de stabilisation et le rapport d 31/d33 des coefficients piézoélectriques (d 31 coefficient transverse, d33 coefficient longitudinal). Les résultats expérimentaux confirment les valeurs théoriques établies à partir de ce modèle.

PACS
7730 - Dielectric polarization and depolarization effects.
7760 - Piezoelectricity and electrostriction.

Key words
ceramics -- dielectric polarisation -- lead compounds -- piezoelectric materials -- transverse piezoelectric coefficient -- reorientational polarization -- piezoceramics -- PZT piezoceramics -- mechanical stress -- polarization vector -- longitudinal piezoelectric coefficient