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【每周e课】干货学习——压电性能测试小知识

2022-01-10 14:28:06 1 679

压电性能测试小知识

Q1:

压电常数是什么？

A：

压电常数是反映力学量（应力或应变）与电学量（电位移或电场）间相互耦合的线性响应系数。其值的大小直接表征了压电效应的强弱。

正压电效应：当沿压电材料的极化方向施加压应力T时，在电极面上就产生电荷D，有以下关系式：D=dT（d单位为库伦/牛顿）；

逆压电效应：施加电场E时产生应变S，其所产生的应变是膨胀或收缩取决于样品的极化方向，有以下公式：S=dE（d的单位为米/伏）。

Q2:

测试压电性能需要做哪些前提准备？

A：

在测试压电系数前，需要先将样品进行被电极并进行极化处理。

被电极就是在材料的表面上设置导电电极，使用的材料主要是Ag、Au、Pt等，目的是为了导通和后续极化。使用的工艺方法为烧渗、化学沉积、真空镀膜等。镀电极的最终成效主要由两个因素决定：金属表面的可焊性和金属层的附着性。

极化的目的是为了使铁电畴在外电场作用下，沿着电场方向定向排列，显示极性与压电效应。极化的条件有极化电压、极化温度、极化时间。其中极化电压的大小取决于材料的矫顽场大小，一般为矫顽场的2-3倍，通常情况下极化电压越高、极化温度越高极化越充分。极化时间越长，电畴转向排列充分，并有利于极化过程中应力的弛豫。极化的方法有硅油极化和空气极化两种方式。

Q3:

d31和d33的区别是什么？

A：

在压电常数中常用的有横向压电系数d31和纵向压电系数d33，角标的第一个数字表示压电材料的极化方向，第二位数字表示机械振动方向。