压电常数的测试条件与测试方法

<p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"><span style="font-size: 14pt;"><span style="font-family: 宋体;">由压电方程知，压电材料常数有介电常数ε</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">T</span>} <span style="font-family: 宋体;">、ε</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">s</span>}<span style="font-family: 宋体;">，介电隔离率β</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">T</span>}<span style="font-family: 宋体;">，β</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">s</span>}<span style="font-family: 宋体;">，弹性柔顺系数s</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">E</span>}<span style="font-family: 宋体;">、S</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">D</span>}<span style="font-family: 宋体;">，弹性刚度常数C</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">D</span>}<span style="font-family: 宋体;">和C</span>_{<span style="font-family: 宋体;">ij</span>}^{<span style="font-family: 宋体;">E</span>}<span style="font-family: 宋体;">，以及压电应变常数d，<a title="压电常数测试（D33）" href="https://www.kexingtest.com/instrument/detail?id=209" target="_blank" rel="noopener">压电电压常数</a>g、压电应力常数e和压电劲度常数h等。不同常数需采用不同的振子模式，各种常数的测量方法也就不同，因此，本部分无法包揽这些众多常数的测试方法，下面仅以常常用到的纵向压电应变常数d</span>_{<span style="font-family: 宋体;">33</span>}<span style="font-family: 宋体;">的准静态测试（GB/T11309-1989)为例给出压电材料常数测试的基本概念。</span></span></p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"> </p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"><span style="font-size: 14pt;"><span style="font-family: 宋体;">准静态d</span>_{<span style="font-family: 宋体;">33</span>}<span style="font-family: 宋体;">测试设备的测量范围在（10~1000）×10</span>^{<span style="font-family: 宋体;">-12</span>} <span style="font-family: 宋体;">C/N,在整个测量范围内测量精度优于（±2%±1个数字）。交变力频率范围：20~200Hz；交变力幅率范围：0.1～0.4N。</span></span></p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"> </p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"><span style="font-size: 14pt;"><span style="font-family: 宋体;">要求在试样的两个主平面上被覆金属层作为电极，沿厚度方向进行极化处理。一般情况下试样质量小于100g，试样电容小于0.01μF，形状不限。推荐仲裁试样尺寸：10×5mm。</span></span></p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"> </p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"><span style="font-size: 14pt;"><span style="font-family: 宋体;">试样应保持清洁、干燥，根据不同瓷料要求，极化后存放一定时间，并在规定的环境条件放置2h后进行测试。一般测试频率为100Hz。</span></span></p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"> </p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"><span style="font-size: 14pt;"><span style="font-family: 宋体;">测试设备，试样按条件准备好后开始测试。首先，仪器接通电源，预热、调零后，将被测试样置于探头之间，选择适当的静压力，数字表显示的稳定读数就是该试样的准静态d</span>_{<span style="font-family: 宋体;">33</span>}<span style="font-family: 宋体;">值，读数前面的符号即试样上电极面或下电极面施加压应力时的极性。</span></span></p> <p style="margin: 0px; padding: 0px; color: #333333; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; background-color: #ffffff;"> </p>