壓電常數(shù)的測(cè)試條件與測(cè)試方法

  由壓電方程知，壓電材料常數(shù)有介電常數(shù)ε_ij^T 、ε_ij^s，介電隔離率β_ij^T，β_ij^s，彈性柔順系數(shù)s_ij^E、S_ij^D，彈性剛度常數(shù)C_ij^D和C_ij^E，以及壓電應(yīng)變常數(shù)d，壓電電壓常數(shù)g、壓電應(yīng)力常數(shù)e和壓電勁度常數(shù)h等。不同常數(shù)需采用不同的振子模式，各種常數(shù)的測(cè)量方法也就不同，因此，本部分無(wú)法包攬這些眾多常數(shù)的測(cè)試方法，下面僅以常常用到的縱向壓電應(yīng)變常數(shù)d₃₃的準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試（GB/T11309-1989)為例給出壓電材料常數(shù)測(cè)試的基本概念。

  準(zhǔn)靜態(tài)d₃₃測(cè)試設(shè)備的測(cè)量范圍在（10~1000）×10^-12 C/N,在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量精度優(yōu)于（±2%±1個(gè)數(shù)字）。交變力頻率范圍：20~200Hz；交變力幅率范圍：0.1～0.4N。

  要求在試樣的兩個(gè)主平面上被覆金屬層作為電極，沿厚度方向進(jìn)行極化處理。一般情況下試樣質(zhì)量小于100g，試樣電容小于0.01μF，形狀不限。推薦仲裁試樣尺寸：10×5mm。

  試樣應(yīng)保持清潔、干燥，根據(jù)不同瓷料要求，極化后存放一定時(shí)間，并在規(guī)定的環(huán)境條件放置2h后進(jìn)行測(cè)試。一般測(cè)試頻率為100Hz。

  測(cè)試設(shè)備，試樣按條件準(zhǔn)備好后開(kāi)始測(cè)試。首先，儀器接通電源，預(yù)熱、調(diào)零后，將被測(cè)試樣置于探頭之間，選擇適當(dāng)?shù)撵o壓力，數(shù)字表顯示的穩(wěn)定讀數(shù)就是該試樣的準(zhǔn)靜態(tài)d₃₃值，讀數(shù)前面的符號(hào)即試樣上電極面或下電極面施加壓應(yīng)力時(shí)的極性。