GB T 11309-1989 压电陶瓷材料性能测试方法 纵向压电应变常数d33的准静态测试.pdf

1、中华人民共和国国家标准压电陶瓷材料性能测试方法GB 11309-89 Test methods for the properties of piezoel配tricceramics Quasi-static t四tfor piezoelectric strain constant d33 本标准适用于压电陶瓷材料纵向压电应变常数d33的准静态测试。1 名词术语及符号本标准所采用的名词术语及符号的定义见GB3389. 1压电陶瓷材料性能测试方法常用名词术语。2 测试原理准静态法的测试原理是依据正压电效应，在压电振子上施加一个频率远低于振子谐振频率的低频交变力，产生交变电荷。当振子在没有外电场作用

2、，满足电学短路边界条件，只沿平行于极化方向受力时，压电方程可简化为zD3 = d33T3 Q-F 一A一贝一d ”HM目n. ( 1 ) 式中：Da一电位移分量，C/m21Ta一一纵向应力，N/m21d33纵向压电应变常数，C/N或m/V;Q一一振子释放的压电电荷，c,F一纵向低频交变力，N.如果将一被测振子与一已知的比较振子在力学上串联，通过一施力装置内的电磁驱动器产生低频交变力并施加到上述振子见图1），则被测振子所释放的压电电荷马在其并联电容器C1上建立起电压Vi F而比较振子所释放的压电电荷马在C2上建立起电压V2.由式（1）可得到zd(l）一旦旦133 - F d(2) -s巳33 -

3、 F (2) 式中zC1 =C2lOO CT（振子自由电容。式（2）可进一步化为zd） = d）” 式（3）中比较振子的d）值是给定的，V1和V2可测定，即可求得被测振子的d值如果将V1和V2 经过电子线路处理后，就可直接得到被测振子的纵向压电应变常敷出3的准静态值和极性中华人民共和国电子工业部1988-11-05批准1990-01-01实施6 5 4 3 2 l GB 11309-89 i;l E雪= C, - I V C, - - v. 图1准静态法测试原理图3 测试条件l一电磁驱动器12一比较振子上、下电极；3一比较援子14一绝缘柱；5一上、下测试探头p6被测振子sCi一被测振子并联电容

4、sC2一比较振子并联电容sVi被测输出电压sVi一比较输出电压3. 1 环境条件正常试验大气条件z温度相对湿度气压203045%75% 86 106 kPa 仲裁试验的标准大气条件z温度相对湿度气压25士148%52%86 106 kPa 3.2 试样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100L试样电容小于o.01 .F，形状不限。推荐仲裁试样尺寸：105mm。3. 3 测试前试样的准备试样应保持清洁、干燥，根据不同瓷料要求，极化后存放一定时间，并在3.1条规定的环境条件下放置2h后进行测试。3. 4 测试频率一般测试频率为100Hz. 4 测试方法4. 1 测试设备及要求准静态J33测试设备的测量范围在（101000）io-12C/N，在整个测量范围内测量精度优于（土2%士1个数字）。交变力频率范围：20200Hz 交变力幅率范围：o.1 o. 4 N GB 11309-89 4. 2测试步骤仪器接通电源，预热、调零后，将被测试样置于探头之间，选择适当的静压力，数字表所显示的稳定读数就是该试样的准静态J33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。附加说明z本标准由机械电子工业部电子标准化研究所提出。本标准由中国科学院声学研究所起草。本标准主要起草人金亨焕。