高溫極化裝置極化三要素有哪些具體意義是什么

　　三要素

　　1.高溫極化裝置之極化電場

　　只有在極化電場作用下，電疇才能沿電場方向取向排列，所以它是極化條件中的主要因素。極化電場越高，促使電疇排列的作用越大，極化越充分。但不同配方，其高低應該不同。

　　極化電場大小主要取決于壓電陶瓷的矯頑場Ec。極化電場一定要大于Ec，才能使電疇轉(zhuǎn)向，沿外場方向排列。一般為Ec的2-3倍。而Ec的大小與陶瓷組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)。對四方相PZT系材料，Ec隨Zr/Ti比減小而增大。在三方向區(qū)域，Ec隨Zr/Ti比的變化不明顯。取代物若使材料晶軸比c/a減小，90o疇轉(zhuǎn)動產(chǎn)生內(nèi)應力小，轉(zhuǎn)動容易，Ec降低。軟性添加物使Ec降低，硬性添加物使Ec提高。實用PZT系列材料Ec在0.6-1.6Kv/mm范圍內(nèi)。Ec還隨溫度的升高而降低。因此若極化溫度升高，則極化電場可以相應降低。

　　極化電場還受到陶瓷的擊穿強度Eb的限制。一旦極化電場達到Eb大小，陶瓷擊穿后就成為廢品。Eb因制品存在氣孔、裂紋及成份不均勻而急劇下降。因此，前期制備工序必須保證制品的致密度和均勻性。

　　2.極化溫度

　　在極化電場和極化時間一定的條件下，極化溫度高時，電疇取向排列較易，極化效果較好。其主要原因在于：

　　①結(jié)晶各向異性隨溫度升高而降低，電疇轉(zhuǎn)向的內(nèi)應力變小，即阻力小，所以極化較容易。

　　②電滯回線隨溫度升高變窄，即矯頑場變小，實際上也是使疇運動易進行。

　　③空間電荷效應隨溫度升高而減弱。有些雜質(zhì)使制品中出現(xiàn)大量空間電荷，從而產(chǎn)生很強的空間電荷場，對外加極化電場有屏蔽作用，不利于極化。而溫度升高，制品電導率增加，使空間電荷易于遷移，減少積聚，空間電荷場的屏蔽作用就減小，利于極化。

　　極化溫度與材料組成有關(guān)。有的材料綜合反映壓電的機電耦合系數(shù)Kp值基本不受極化溫度影響，可以在較低溫度下極化，如含軟性添加物的PZT系。有的材料要求在較高溫度下極化，才能有較大Kp，如含硬性添加物的PZT系。

　　實踐選擇極化溫度時，都以溫度高些為好，因為提高極化溫度可以縮短極化時間，提高極化效率。但在較高的溫度時，常遇到的問題是制品電阻率太小，漏電流大，承受電壓低，即電壓加不上去。這除了與配方有關(guān)外，還與致密度不好、電阻率低有關(guān)。對于僅與配方有關(guān)的制品，只有降低極化電場和延長極化時間。

　　3.高溫極化裝置之極化時間

　　極化時間是指陶瓷制品從一個平衡態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個平衡態(tài)所需要的保溫保壓時間。時間長，電疇轉(zhuǎn)向排列充分，并有利于極化過程中應力的弛豫。

　　極化時間對不同材料是不同的。對于同一種材料，極化時間與極化電場、極化溫度有關(guān)。電場強、溫度高，則所需極化時間短；反之，所需極化時間就長。

　　綜合考慮，確定極化條件應該以兼顧充分發(fā)揮壓電，提高成品率和節(jié)省時間為原則。對不同成分的材料，應在極化工藝原理指導下，通過實驗，優(yōu)化出極化條件。實用中可通過測量壓電（如Kp或d33）來判定極化效果，當其不再隨極化條件增強而升高時，即可認為極化已經(jīng)充分了。