厚PET薄膜的使用通过充当半刚性载体，对多层陶瓷电容器（MLCC）块施加均匀的压缩位移，从而有效地模拟了刚性压力过程。具体来说，约250微米的薄膜以类似于平面应变的方式传递压力，迫使陶瓷材料在完全约束下横向膨胀并吸收内部电极间隙。
核心要点 通过强制恒定的位移而不是均匀的压力，厚PET薄膜模拟了一个刚性压制环境，揭示了MLCC块内部不同的变形阻力如何导致不均匀的内部密度分布。
刚性模拟的力学原理
创建“平面应变”条件
在这种配置中，厚PET薄膜充当限制垂直自由度并传递力的边界。这会产生一个类似于平面应变的应力状态，其中变形主要受限于MLCC块的横截面平面。
强制均匀位移
与从各个方向施加均匀压力的等静压不同，PET薄膜设置确保了均匀的压缩位移。薄膜迫使绿色块的整个顶面以相同的速率向下移动，而不管其下方的材料阻力如何。
模拟硬边界
这种设置模仿了刚体压制环境。薄膜充当刚性模具表面的替代物，防止压力介质适应块表面轻微的不规则性。
对设计和分析的影响
分析差应变
由于位移是恒定的，具有不同刚度的区域会产生不同的反应。这使得研究人员能够观察到内部电极部分（较硬）和侧隙区域（较软）之间存在不均匀的变形。
优化电极间隙
在这些刚性条件下，陶瓷介电层被迫膨胀和流动。这种模拟对于观察介电膨胀如何吸收内部电极间隙至关重要，从而提供优化更高密度电极面积设计所需的数据。
实际效益和权衡
模具表面保护
除了模拟力学之外，厚PET薄膜还具有重要的实际用途。它们充当屏障，保护模具表面免受MLCC块中硬陶瓷粉末引起的磨损。
刚性的权衡
虽然这种方法在研究间隙吸收方面效果很好，但它产生的应力分布与等静压不同。它突出了由几何约束引起的密度梯度，而不是由压力差引起的密度梯度。
为您的目标做出正确选择
要将这些见解应用于您的制造或测试过程，请考虑您的具体分析需求：
- 如果您的主要重点是电极设计优化：使用厚PET薄膜（约250 $\mu$m）将介电材料推入电极间隙，在完全约束下揭示您当前几何形状的极限。
- 如果您的主要重点是过程故障排除：利用均匀位移特性，识别由于与活性区域相比变形阻力较低而导致欠致密的侧隙区域。
厚PET薄膜不仅仅是保护层；它们是边界控制工具，使您能够分离和分析MLCC内部结构的力学行为。
摘要表：
| 特征 | 刚性模拟（厚PET薄膜） | 等静压比较 |
|---|---|---|
| 主要力学 | 均匀压缩位移 | 均匀施加压力 |
| 应力状态 | 平面应变条件 | 各向同性应力状态 |
| 表面相互作用 | 模仿刚性模具表面/硬边界 | 适应块的不规则性 |
| 材料行为 | 将介电材料推入电极间隙 | 对所有表面施加均匀的力 |
| 主要优点 | 分析内部密度梯度 | 确保高整体密度均匀性 |
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参考文献
- Fumio NARUSE, Naoya TADA. OS18F003 Deformation Behavior of Multilayered Ceramic Sheets with Printed Electrodes under Compression. DOI: 10.1299/jsmeatem.2011.10._os18f003-
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
