文档介绍：PZT压电陶瓷的制备及其d33的测试
实验类型:综合设计
物理学院

压电效应
正压电效应
逆压电效应
机械能
电能
正压电效应
逆压电效应
压电陶瓷
材料
按应用要求
“硬”性材料.
能承受较高水平电激励和机械应力,适用于高电压、高功率发射器件和传感器
“软”性材料
具有很高的灵敏度和介电常数,用于各种传感器、低功率电机式换能器

压电材料
压电材料的极化示意图

压电材料必须经过极化处理后才具有压电效应。对于压电陶瓷来说,各个晶粒都有较强的压电效应。但由于晶粒和电畴分布无一定规则,各方向几率相同,使宏观极化强度ΣP =0,因而不显示压电效应,故必须经过人工预极化处理,使ΣP ≠0,才能对外显示压电效应。
压电材料的压电性能可以通过压电张量描述,其中最重要的特征参数为分量d33。图对不同现行压电材料的压电常数 d33进行了对比。
压电材料的d33

原料及设备:
主要设备:行星快速研磨机、圆柱形电加热模具、粉末压片机、箱式阻炉、真空干燥箱
集热式加热磁力搅拌器、万能击穿装置、准静态d33测量仪。
行星球磨机
手动式粉末压片机
准静态d33测量仪

PZT陶瓷的制备:
球磨
成型及增塑
预烧排塑及烧结
,便于固相反应的生成
,以利于降低烧成温度
,便于成型,使坯件具有较高的致密度
,并减少与模壁的摩擦力,便于脱模
预烧温度800℃,主要目的是排除粘结剂,并使坯体有一定的强度
烧结温度1200℃,烧成好坏标准:陶瓷收缩情况和表面裂纹
极化:

温度:110℃
电极:银浆
硅油的作用:
1:保温;
2:绝缘。
1. 实验目的
了解PZT压电陶瓷的制备过程及注意事项;
掌握用ZJ-3AN型准静态d33测量仪测量PZT压电陶瓷的d33。
2. 实验的测试方法及原理
4. PZT压电陶瓷d33的测量
动态法
静态法
优点
- 测量精度高

缺点
- 对测试式样的形状、尺寸有严格的限制,测量方法也非常繁琐
- 同时还存在无法测的试样d33极性的缺陷
优点
- 操作简单
- 能同时测出被测试样的d33和极性
缺点
- 对被测试样的形状、尺寸要求也比较苛刻
- 测量误差较大
准静态法
不但保留了动态法和
静态法测量的优点
而且对被测试样形和
尺寸的要求放得更宽,
其实用性更强。此
还具有测量范围宽,
分辨率细,可靠性高
操作简便快捷等诸
特点。