【国家标准(GB)】 压电陶瓷材料性能测试方法 居里温度Tc的测试

中华人民共和国国家标准
压电陶瓷材料性能测试方法
居里温度T。的测试
Test methods for the properties of plezoelectric ceramicsTest for Curie temperature Te本标准适用于测试压电陶瓷材料居里温度T。.UDC 621.315
.612-79
GB 3389.3—82
1名词术语
本标准所用名词术语的定义符合GB3389.1-82《压电隔瓷材料性能测试方法常用名词术语》。2测试原埋
居里温度是表征压电陶瓷材料铁电性能的参数。压电陶瓷在不同的溢度范围内具有不同的相结构，出现相变的温度定义为相变温度，最高的相变温度称为居里温度，高于居里温度，压电陶瓷处于顺电相，自发极化和压电性也随之而消失。在居单温度处，铁电材料的许多物理性质，如介电常数、热容、线膨胀系数等都将发生突变，因此，只要测定这种突变点对应的温度就能确定压电陶瓷材料的居里温度。本标准采用自动导纳测量仪测量试样介电常数突变点来确定压电陶瓷材料的居里温度T。。用自动导纳测量仪测量居里温度时，在测冠频率一定的情况下，只要测量电纳随温度的变化曲线，就能得到介电常数e随温度T的变化曲线，即e一T曲线，从而找出介电常数突变点来确定居里温度。3试样要求
采用薄片试样，在二个主半面上全部被覆上金属层作为电极，不进行极化处理，试样保持消洁、十燥。
4测试方法
4.1测试线路
测试线路方框图如下图所示：
自动导纳测量仪法測试线路方框图1 XY函数记录仪，2一白动导纳址仪：3一电炉，4 一试样5 —热电假国家标准局1982-12-30发布
1983-11-01实施
4.2测试设备及要求
GB3889.3--82
自动导纳测量仪：输出频率变动度不大于±0.5%，电压变动度不大于±1%。XY函数记录仪，指示精度1%。
热电偶，误差不大于±1%。
电炉，炉膛内温度均匀，可调。4. 溯试步骤
将试样置于炉膛内，热电偶在电炉中放置的位置，应能较真实地反映试样的温度。如测试线略方框图所示，连接好线路，调节自动导纳测量仪的频率至一定值（1～10kHz），而后维持其频率不变，电炉缓慢升温（或降湿），在XY函数记录仪上读出电纳随温度变化曲线的峰值，此峰值对应的温度即为该材料的居里温度。若曲线中出现。个以上的峰值，它们对应的温度均为相变温度，最高的相变温度为居重温度。本标准还推荐“相变仪测量法”和“传输线测盘法”测盘压电陶瓷材料的居思温度。见附录A附录B
A.1测试琼理
GB3389.8—82
附录A
相变仪测量法
(参考件）
相变仪测量法也是用测量介电常带数的突变点来确定压电陶瓷材料的居里温度。如图A1所示，①是一负脉冲信号源，其频率f=1KHz，脉冲电压 V=～10V，脉冲宽度T。=100us。在测试过程中，负脉冲对试样充电，使它达到电压V，然后经过二极管BG，放电，把电荷传送到并联标准电容C，，标准电容C，远大于试样电容Cx。在fRCx≤1的情况下，则有点流电珏Vuc=VfRCx当时问常数RC2远大于周期—-时，电阻R二端具有平稳的直流电压，其值Voc=VfRCx，此信号经过线性放大后，用XY函数记录仪进行记录。由于Vnt:=VfRCx且电压V、电阻R、频率/可认为是不变的，所以直流电压VDc正比于样品电容Cx，只要测量经放大后的直流电压随温度的变化曲线，则可测出Cx～T曲线，求得介电常数突变点，从而得到该材料的居里温度。C
放大器
图A1 相变测量仪原理图
接XY函数记录快
BGT、BG—二极管；Cx样品电容，C—并联标准电容({)—脉冲信号源 R —电阻,-[U[——试样A.2试样要求
同本标准正文第三章所规定的试样要求。A,3测试方法bzxz.net
A.3.1测试线路
测试线路方框图如图A2所示。
图A2相变仪法测试线路方框图
1 —XY 函数记录仅；2 —相变测或仪，3一电妒！1一试样，5一热电偶
A.3.2测试设备及要求
GB3889.3-82
相变测盘仪：输出频率和输出电压稳定。XY 函数记录仪：指示精度 1 %。热电偶：误差不大于±1%。
电炉：炉膜内温度均匀，可调。A,3.s测试步骤
将试样置于炉膛内，热电偶在电炉中放置的位置，应能较真实反映试样的温度。如图A2所示，连接好线路，校准相变仪的零点和放大倍数；电炉缓慢升温（或降温），在XY函数记录仪上读出电容随温度变化曲线的峰值，此峰值对应的温度即为该材料的居里温度。名曲线中出现一个以上的峰值，它们对应的温度均为相变温度，最高的相变温度为居里温度。B.1测试原理
GB 33B8.8-B2
附录B
传输线测量法
(参考件）
如图B1所示，用传输线法测孟试样阻抗随温度的变化值，测量中虽然电阻、电抗不能分开，但随着传输频率的不同，电阻利电抗在阳抗中所占的比例不一样，当频率达到一定值时（如100kHz以上），电阻值远大于电抗值，且电阻随温度变化曲线的斜率远小于电抗随温度变化曲线的斜率，因此电抗的变化占主要地位，在频率－定的情况下，只要测出阻抗的最小值（近拟等了容抗最小值），即能求得介电常数的突变点，从而得到该材料的居里温度。B.2测试条件
B.2.1试样要求
同本标准正,文第 3 章所规定的试样要求。B.2.2信号要求
信号源输出信号：频率于=100kHz，电压=1V。B.3测试方法
B.3.1测试线路
测试线路方框图如图B1所示。
图B【传输线法测试线路方框图
1一电位差计，2-屏蔽盒：3-电炉：4一试样：5一热电偶1①一电压表，一信号源,R，—分压电阻，（R，阻值与信号源输出阻扰匹配），Rr—分压电阻，（R-，\5.1亿）Rrz—终竭电阻，(Rr - 1552)
B.3.2测试设备及要求
信号源：振荡频率和输出电压稳定。电压表：输人阻抗高，性能稳定，灵敏度高。电位差计：测量精度0.1%。
热电偶：误差不大于±1%。
电炉：炉内温度均，可调。
B.3,3测试步骤
GB 3389.3-82
将试样置于炉膛内，热电偶在电炉中放置的位置，应能较真实反映试样的温度。如图B1所示，连接好线路，调节信号源的输出频率和电压，而后维持其频率和电压不变：电炉缓慢升温（或降温），确定终端电阻RT2二端电压最高值，这时对应的温度即为该材料的居里温度。若终端电阻Rr：两端电压出现一个以上的最高值，它们对应的温度均为相变溢度，最高的相变温度为居溫度。
附加说明：
本标雄由电-子·厂业部标准化研究所提出。本标准由六机部721-、中科院上硅所负责起草。本标准主要起草人罗绍棠。
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