4.2 材料的壓電性與鐵電性能

1、 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能 第二節(jié) 熱釋電與鐵電性能 第三節(jié) 鐵電材料的電光效應及其應用 第四節(jié) 影響材料壓電性及鐵電性的因素 第五節(jié) 壓電與鐵電性能的測量 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電效應 某些電介質，當沿著一定方向對其施力而使它變形時，內部就產生極化現象，同時在它的兩個表面上便產生符號相反的電荷。當外力去掉后，又重新恢復到不帶電狀態(tài)。這種現象稱壓電效應。 當作用力方向改變時，電荷的極性也隨之改變。有時人們把這種機械能轉換為電能的現象，稱為“正壓電效應”。相反，當在電介質極化方向施加電場，這些電介質也會產生幾何變形，這種現象稱為“逆壓電效應”（電致伸縮效應）。 材料的壓電

2、性能與鐵電性能 壓電效應具有壓電效應的材料稱為壓電材料，壓電材料能實現機電能量的相互轉換。 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電效應的發(fā)展歷程壓電效應(Piezoelectric effect)是J. Curie和P. Curie兄弟于1880年在石英晶體上首先發(fā)現的。研究對稱晶體與壓電現象的關系發(fā)現：在某一類晶體中施加壓力會產生電性系統(tǒng)研究了施壓方向和電場強度之間的關系壓電效應(Piezoelectric effect) 材料的壓電性能與鐵電性能 具有壓電性的材料閃鋅礦(zincblende)鈉氯酸鹽(sodiumchlorate)電氣石(tourmaline)石英(quartz)酒石酸(tart

3、aricacid)蔗糖(canesuger)方硼石(boracite)異極礦(calamine)黃晶(topaz)若歇爾鹽(Rochellesalt)非晶方性結構(anisotropic)晶方性(isotropic)結構是不會產生壓電性的各向異性結構 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電效應的應用在居里兄弟發(fā)現“壓電效應”后的三分之一個世紀中，壓電效應在應用上幾乎沒有受到任何重視；一戰(zhàn)：盟軍軍艦受到德軍潛艇的嚴重攻擊尋求新的有效探測潛艇的方法電磁波無法穿越海水聲波很容易在海里行進繼承人：藍杰文(P.Langevin)利用石英的壓電效應制成水下超聲探測器如今：聲納反潛海底通訊電話通訊醫(yī)學診斷：超聲波成

4、像術、全像攝影術、 計算機輔助聲波斷層攝影術 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理+-+未加應力(1) 不具有自發(fā)極化特性，但為不對稱中心結構，在外力的作用下，產生極化。+-+加應力產生極化，正負電荷中心分開加應力不產生極化 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理(2) 含有對稱中心的結構，加應力不產生極化。+-未加應力加應力正負電荷中心不分開，不產生極化-+- 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理定義：在沒有電場作用下，由機械應力的作用使電介質晶體產生極化并形成晶體表面電荷的現象稱為壓電效應無對稱中心的異極晶體

5、應變誘發(fā)出介電極化晶體兩端出現相反的束縛電荷應力 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理這種沒有電場作用，由機械應力的作用而使電介質晶體產生極化并形成晶體表面電荷的現象也稱為正壓電效應。 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理NO.1在這些電介質的一定方向上施加機械力而產生變形時，會引起它內部正負電荷中心相對轉移而產生電的極化，從而導致其兩個相對表面(極化面)上出現符號相反的束縛電荷Q如圖12-1a所示，且其電位移D與外應力張量T之間成正比：D=dT其具體表達式：式中：Dm電位移；Tj應力；Sj應變；dmj壓電應變系數；emj壓電應力系數；m

6、電學量的方向(=1，2，3); j力學量的方向(=1，2，3，4，5，6) 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理NO.2對具有壓電效應的電介質施加電場作用時，同樣會引起電介質內部正負電荷中心的相對位移而導致電介質產生變形，且其應變S與外電場強度E呈正比：S=dE其具體表達式：這種效應稱為逆壓電效應，或稱電致伸縮 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能一、壓電效應的基本原理+ + + + + + + + + + + + 極化方向釋放電荷正壓電效應逆壓電效應+ + + + + 極化方向+ + + + + + + + + + + + + 材料的壓電性能與鐵電性能 二、

7、壓電性能的主要參數1、介電常數對于一定形狀、尺寸的壓電元件，其固有電容與介電常數有關；而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。 介電常數反映了材料的介電性質（或極化性質）即：不同機械條件時，測得的介電常數不同。在機械自由條件下，稱為恒應力介電常數或自由介電常數，以 表示在機械受夾條件下，則稱為受夾恒應變介電常數或夾持介電常數，以 表示。 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數2、介質損耗交變電場下，壓電體表面所積累的電荷有兩種分量：+ + + + + + + 一種為有功部分(或同相)Ic：另一種為無功部分(或異相)IR：由電導過程引起由介質弛豫過程引起介質損耗即為上述的異相分量與同相

8、分量的比值 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數2、介質損耗-表征介電體在電場作用下，由發(fā)熱而導致的能量損耗，通常用tan表示，即式中：為交變電場的角頻率； C為介質電容； R為損耗電阻；可見：tan與壓電體中能量損耗成正比，因此，也往往就把tan叫做損耗因子，或稱之為介質損耗 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數2、介質損耗即由偶極矩轉向時引起的，當然也包括了電疇壁運動所消耗的能量。壓電體存在介質損耗的原因：電導過程即壓電體輸送電流的過程。此過程在高溫和強電場的情況下尤為顯著極化弛豫過程 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數3、彈性系數 壓電材料的彈性常數

9、、剛度決定著壓電器件的固有頻率和動態(tài)特性。剛度越大，固有振動頻率越高。 壓電體是一個彈性體，它服從虎克定律，在彈性限度范圍內，應力與應變成正比，當數值為T的應力加于壓電體上所產生的應變S為：式中： s彈性柔順系數(m2/N)； c為彈性剛度系數(Pa). 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數4、壓電常數 是壓電體把機械能轉變?yōu)殡娔芑虬央娔苻D變?yōu)闄C械能的轉換系數。 壓電常數是衡量材料壓電效應強弱的參數，它直接關系到壓電輸出靈敏度。 反映壓電材料彈性性能與介電性能之間的耦合關系。 相關參數： 彈性系數：應變S，應力T 介電常數D 電場強度E 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要

10、參數5、機械品質因數Qm-表征壓電體諧振時，因克服內摩擦而消耗的能量它定義為諧振時，壓電振子內貯存的電能Ee與諧振時每個周期內，振子消耗的機械能Em之比，即：反映壓電體振動時因內阻尼而消耗的能量的多少。 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數6、機電耦合系數 機電耦合系數K是表征壓電體的機械能與電能相互轉換能力的參數，是衡量材料壓電性強弱的重要參數之一，應用非常廣泛。 它的意義是，在壓電效應中，轉換輸出能量（如電能）與輸入的能量（如機械能）之比的平方根。 這是衡量壓電材料機電能量轉換效率的一個重要參數。 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數6、機電耦合系數定義：壓電能密度

11、：機械能電能相互作用能機械(彈性)能密度介電能密度 K是一個量綱為1的物理量， Ume、Umm和Uee3個能量密度可通過壓電體的內能求得 材料的壓電性能與鐵電性能 三、壓電性能的主要參數7、其他參數電阻: 壓電材料的絕緣電阻將減少電荷泄漏，從而改善壓電傳感器的低頻特性。 居里點溫度: 它是指壓電材料開始喪失壓電特性的溫度。 材料的壓電性能與鐵電性能 表 常用壓電材料性能參數 具有壓電性的材料 材料的壓電性能與鐵電性能 單晶類: 石英(quartz)、鈮酸鋰(LiNbO3) 、鉭酸鋰 (LiTaO3)薄膜類: 氮化鋁(AlN) 、氧化鋅(ZnO)陶瓷類: 鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛 (PZT)聚合物: 聚

12、偏氟乙烯 PVDF 第一節(jié) 壓電性能四、壓電材料的應用 材料的壓電性能與鐵電性能 各種壓電材料的優(yōu)缺點壓電單晶優(yōu)點：Q值較大，有良好的溫度特性。缺點：制作困難。陶瓷壓電材料優(yōu)點：抗酸堿，機械耦合系數高，易制成任意形狀。缺點：溫度系數大，需高壓極化處理(kV/mm)。高分子壓電材料優(yōu)點：低聲學阻抗特性，柔軟可做極薄的元件。缺點：壓電參數小，需極高的極化電場(MV/mm) 材料的壓電性能與鐵電性能 石英晶體 材料的壓電性能與鐵電性能 石英晶體 石英晶體化學式為SiO2，是單晶體結構。右圖表示了天然結構的石英晶體外形，它是一個正六面體。石英晶體各個方向的特性是不同的。 其中縱向軸z稱為光軸，經過六面

13、體棱線并垂直于光軸的x稱為電軸，與x和z軸同時垂直的軸y稱為機械軸。 通常把沿電軸x方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“縱向壓電效應”， 而把沿機械軸y方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“橫向壓電效應”。 而沿光軸z方向的力作用時不產生壓電效應。 材料的壓電性能與鐵電性能 石英晶片圖6-2 石英晶體(a) 晶體外形； (b) 切割方向； (c) 晶片 材料的壓電性能與鐵電性能 若從晶體上沿y方向切下一塊如上圖（c）所示的晶片。當沿電軸x方向施加作用力Fx時，在與電軸x垂直的平面上將產生電荷， 其大小為 Fx式中, d11為x方向受力的壓電系數。若在同一切片上，沿機械軸y方向施加作用力Fy，

14、則仍在與x軸垂直的平面上產生電荷qy，其大小為 Fy式中：d12y軸方向受力的壓電系數電荷qx和qy的符號由受壓力還是受拉力決定。 材料的壓電性能與鐵電性能 石英晶體的上述特性與其內部分子結構有關。下圖是一個單元組體中構成石英晶體的硅離子和氧離子，在垂直于z軸的xy平面上的投影，等效為一個正六邊形排列。 圖中“+”代表硅離子Si4+， “-”代表氧離子O2-。 當石英晶體未受外力作用時，正、負離子正好分布在正六邊形的頂角上，形成三個互成120夾角的電偶極矩P1、P2、P3。 如圖（a）所示。 因為P=ql, q為電荷量，l為正負電荷之間距離。此時正負電荷重心重合，電偶極矩的矢量和等于零，即P1

15、+P2+P3=0，所以晶體表面不產生電荷，即呈中性。 材料的壓電性能與鐵電性能 當石英晶體受到沿x軸方向的壓力作用時，晶體沿x方向將產生壓縮變形，正負離子的相對位置也隨之變動。如圖（b）所示，此時正負電荷重心不再重合，電偶極矩在x方向上的分量，由于P1的減小和P2、P3的增加而不等于零。電偶極矩： 在x軸的正方向出現負電荷 在y方向上的分量仍為零，不出現電荷 材料的壓電性能與鐵電性能 當晶體受到沿y軸方向的壓力作用時，晶體的變形如圖（c）所示。晶體沿y方向將產生壓縮變形，正負離子的相對位置也隨之變動。與圖（b）情況相似，P1增大，P2、P3減小。電偶極子： 在x軸上出現電荷，它的極性為x軸正向

16、為正電荷。 在y軸方向上分量仍然為零，不出現電荷。 材料的壓電性能與鐵電性能 如果沿z軸方向施加作用力，因為晶體在x方向和y方向所產生的形變完全相同，所以正負電荷重心保持重合，電偶極矩矢量和等于零。這表明沿z軸方向施加作用力，晶體不會產生壓電效應。 材料的壓電性能與鐵電性能 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電陶瓷 目前使用較多的壓電陶瓷材料是鋯鈦酸鉛（PZT）系列， 它是鈦酸鉛（PbTiO2）和鋯酸鉛（PbZrO3）組成的（Pb（ZrTi）O3）。居里點在300以上，性能穩(wěn)定，有較高的介電常數和壓電系數（性能指標見前面的表格）。 鈮鎂酸鉛是20世紀60年代發(fā)展起來的壓電陶瓷。它由鈮鎂酸鉛、鋯酸鉛（

17、PbZrO3）和鈦酸鉛（PbTiO3）按不同比例配出不同性能的壓電陶瓷。具有極高的壓電系數和較高的工作溫度， 而且能承受較高的壓力。 材料的壓電性能與鐵電性能 石英晶體與壓電陶瓷的比較石英晶體壓電陶瓷晶體類型單晶體人工制造的多晶體極化方向X,Y軸Z軸對溫度的感應介電和壓電常數溫度穩(wěn)定好靈敏度高 材料的壓電性能與鐵電性能 第一節(jié) 壓電性能四、壓電材料的應用分為以下七大類： 一、 壓電振蕩材料二、 壓電聲電元件：蜂鳴器、送話器、受話器、壓電喇叭 三、 壓電超音波換能器： 超音波清洗、超音波霧化、超音波美容、超音波探測四、 信息處理元件：濾波器、諧振器、檢波器、監(jiān)頻器、表面聲波五、 動力裝置：點火器

18、、超音波切割、超音波粘接、壓電馬達、壓電變壓器六、 壓電感測器：速度、加速度計、角速度計、微位移器七、 光電元件： 光調節(jié)器、光調節(jié)閥、光電顯示、光資訊儲存、影象儲存和顯示四、壓電材料的應用 靜壓力 電荷 直流電放電： 點火/打火器 聲 波 電荷 交流電信號： 麥克風、聲納1）壓電效應： 力 (T) 電 (D)靜壓力變壓力直流交流直流電 應力 線性應 變 ：微位移器，電鏡、精密機床；交流電 交 變 力 ： 機械振動、聲波，超聲波清洗機 當交流電頻率壓電陶瓷固有頻率，發(fā)生 諧振 機械振動，此時，電力轉換效率高。 具有諧振性能的壓電材料是產生諧振的主要材料，可作為諧振換能器，標準頻率振子。2）逆壓

19、電效應：電 (D) 力 (T)單向應力/應變振動直流交流 材料的壓電性能與鐵電性能 高壓引線壓電陶瓷點火器墊塊外殼沖擊塊V 防水型 高效 高靈敏度 壓電天平式粉塵計 壓電剪切式加速度探頭 壓電超能傳感器 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電式傳感器 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電式傳感器壓電式腳踏報警器 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電式傳感器玻璃打碎報警裝置 材料的壓電性能與鐵電性能 壓電式傳感器交通監(jiān)測 材料的壓電性能與鐵電性能 第二節(jié) 熱釋電與鐵電性能自發(fā)極化及其微觀機制：如果晶體中正負電荷中心不相重合，即每一個晶胞具有一定的固有偶極矩，由于晶體構造的周期性和重復性，晶胞的固有偶極矩便會沿同一方

20、向排列整齊，使晶體處于高度極化狀態(tài)下這種極化狀態(tài)是在外電場為零時自發(fā)產生的，因而稱為自發(fā)極化自發(fā)極化-在沒有外電場的作用時，晶體內部某些區(qū)域的正、負電荷中心不重合而呈現電偶極矩，這種現象稱為自發(fā)極化。 材料的壓電性能與鐵電性能 2.1熱釋電效應及其產生條件晶體因溫度均勻變化而發(fā)生極化強度改變的現象稱為晶體的熱釋電效應熱釋電效應研究表明:具有熱釋電效應的晶體一定是具有自發(fā)極化(固有極化)的晶體因此：具有對稱中心的晶體不可能有熱釋電效應 材料的壓電性能與鐵電性能 第二節(jié) 熱釋電與鐵電性能2、晶體的熱釋電效應 原因具有壓電性的晶體不一定就具有熱釋電性壓電效應發(fā)生時，機械力引起的正、負電荷中心的相對位

21、移在不同方向上一般是不等的；而晶體在均勻受熱時的膨脹卻在各方向同時發(fā)生并且在相互對稱的方向上必定具有相等的線膨脹系數也就是說，在這些方向上所引起的正、負電荷中心的相對位移也都是相等的 材料的壓電性能與鐵電性能 受熱前受熱后3個軸向方向上，正負電荷中心的位移程度是相同的。雖然每個軸向都有電矩變化，但正負電荷中心未位移，所以總電矩未變化，不顯示熱釋電性。 材料的壓電性能與鐵電性能 第二節(jié) 熱釋電與鐵電性能2、晶體的熱釋電效應2.2熱釋性能表征熱釋電效應的強弱可用熱釋電系數來表示。在溫度變化T的情況下，如果晶體自發(fā)極化強度改變了P，則P與T間的關系可用下式表示：熱釋電系數 材料的壓電性能與鐵電性能

22、2.3熱釋電材料利用熱釋電效應可制成性能良好的紅外敏感元件熱釋電紅外傳感器 如：銀行自動玻璃門或超市自動玻璃門組成：光學系統(tǒng)(菲涅爾透鏡)熱釋電紅外傳感器信號處理設備報警設備或開關工作原理：當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸出電壓信號， 通過對信號的處理，輸出高電平信號，啟動報警或開關。 材料的壓電性能與鐵電性能 2.3熱釋電材料盡管具有熱釋電效應的材料種類很多，但當今實用化的材料僅有幾種鋯鈦酸鉛PZT陶瓷、硫酸三甘肽TGS和LiTiO3單晶等。利用熱釋電材料制作的熱釋電探測器具有廣泛的應用，如制作紅外成像傳感器、來客報知器、火災報警器等在

23、工業(yè)上，可用于非接觸測量旋轉體和高溫體的溫度，以及進行非破壞性檢測還可裝備在衛(wèi)星上監(jiān)測環(huán)境污染和進行資源調查 材料的鐵電性能 材料的鐵電性能 鐵電體熱釋電體壓電體介電體邏輯關系！ 鐵電、熱釋電、壓電、介電晶體之間的關系三方32點群無對稱中心唯一單向極軸 大量實驗表明，描述鐵電體的物理性質(如極化強度、熱釋電系數、和壓電常數等)與外電場間表現為滯后回線關系。其中，極化強度P與外電場E之間的滯后關系曲線就是電滯回線(ferroelectric hysteresis)，類似于鐵磁體的磁滯回線。 材料的鐵電性能 鐵電體的共同特性為： 具有電滯回線； 具有結構相變溫度，即居里點； 具有臨界特性3.1 鐵

24、電體的特性 材料的鐵電性能 電滯回線自發(fā)極化僅僅是晶體具有鐵電性的必要條件，鐵電體的重要特征之一是具有電滯回線以單晶體為例如何理解？假定：自發(fā)極化的取向只有兩向：正和負當外電場為零時，晶體中相鄰電疇的極化方向相反，晶體的總電矩為零當施加逐漸增加的外電場時，反向電疇反轉，導致反向電疇體積變小，同向電疇體積變大當電場增大到足夠使晶體中所有反向電疇均反轉到外場方向時，晶體變成單疇體，晶體的極化達到飽和此后電場再增加，與一般電介質的極化相同，極化強度將隨電場線性增加，并達到最大值Pmax。當電場從圖中C處開始減小時，極化強度將沿CB曲線逐漸下降電場減至零時，極化強度下降到某一數值Pr，Pr稱為鐵電體的

25、剩余極化強度。改變電場方向，并沿負方向增加到Ec時，極化強度下降至零。反向電場再繼續(xù)增加，極化強度反向，Ec就稱為鐵電體的矯頑場強。隨著反向電場的繼續(xù)增加，極化強度沿負方向繼續(xù)增加，并達到負方向的飽和值(-Ps)，整個晶體變?yōu)榫哂胸撓驑O化的單疇晶體，當電場由高的負值連續(xù)變化到高的正值時，正方向電疇又開始形成并生長，直至整個晶體再一次變成具有正向極化的單疇晶體，極化強度沿回線的FGH回到C點?；鼐€包圍的面積就是極化強度反轉兩次所需的能量。 材料的鐵電性能 電滯回線重要的參數電場等于零時的自發(fā)極化強度Ps使極化反轉的嬌頑電場強度Ec得出結論： 鐵電體的典型PE電滯回線表明，鐵電體的極化強度P與外加

26、電場E之間呈非線性關系，且極化強度隨外電場反向而反向。極化強度的反向源于鐵電體內部存在的電疇反轉。 材料的鐵電性能 電滯回線電滯回線的影響因素：1、極化溫度對電滯回線的影響：極化溫度的高低影響到電疇運動和轉向的難易。矯頑場強和飽和場強隨溫度升高而降低。極化溫度較高，可以在較低的極化電壓下達到同樣的效果，其電滯回線形狀比較瘦長。2、環(huán)境溫度對電滯回線的影響：環(huán)境溫度的變化對材料的晶體結構有影響，從而使內部自發(fā)極化發(fā)生改變，尤其是在相界處(晶型轉變溫度點)更為顯著。例如，BaTiO3在居里溫度附近，電滯回線逐漸閉合為一條直線(鐵電性消失)。3、極化時間對電滯回線的影響：電疇轉向需要一定的時間，時間

27、適當長一點，極化可以充分些，即電疇定向排列完全一些。實驗表明，在相同的電場強度E作用下，極化時間長的，具有較高的極化強度，也具有較高的剩余極化強度。 4、極化電壓對電滯回線的影響：極化電壓加大，電疇轉向程度高，剩余極化變大。5、晶體結構對電滯回線的影響：同一種材料，單晶體和多晶體的電滯回線是不同的。下圖反映了BaTiO3單晶和陶瓷電滯回線的差異。單晶體的電滯回線很接近于矩形，Ps和Pr很接近，而且Pr較高；陶瓷的電滯回線中Ps與Pr相差較多，表明陶瓷多晶體不易成為單疇，即不易定向排列。 材料的鐵電性能 電滯回線電滯回線的影響因素： 材料的鐵電性能 居里溫度由熱力學定律可知，壓電晶體的Gibbs

28、自由能可表達為:式中：G為Gibbs自由能；U為內能；T為絕對溫度；S為熵；Ti為應力； Si為應變；Ei為電場強度；Pi為極化強度若不施加應力時，則有：與配位數間的關系為顯然，鐵電體中全部偶極子沿E向定向時，配位數減小，因而熵S減小，造成Gibbs自由能G增大。當溫度低時，熵S減小也使自由能G增大，產生了自發(fā)極化溫度達到某一溫度以上時，由于熱運動的結果，偶極子從電場的束縛中解放出來，使自由能G下降，這個臨界溫度就是居里溫度Tc 材料的鐵電性能 居里溫度居里溫度Tc非鐵電相或順電相Tc，無自發(fā)極化，不具鐵電性鐵電相Tc，無自發(fā)極化，不具鐵電性鐵電相Tc，有自發(fā)極化，具鐵電性當晶體存在兩個或多個

29、鐵電相時，只有順電鐵電相變溫度才稱為居里點晶體從一個鐵電相到另一個鐵電相的轉變溫度稱為相變溫度或過渡溫度。 第五節(jié) 壓電與鐵電性能的測量 材料的壓電性能與鐵電性能 1、鐵電和熱釋電參數的測量 b、居里溫度Tc的測試測試方法： (1)自動導納測量儀法 (2)相變儀測量法 (3)傳輸線測量法 (4)電滯回線突變法 材料的壓電性能與鐵電性能 注釋：導納導納是阻抗的倒數 在直流電中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻電阻感抗容抗在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用。常用Z表示。阻抗但不是三者簡單相加 自動導納測量儀法 原理： 材料的壓電性能與鐵電性能 在頻率一定的情況下，測量電納隨溫度的變

30、化情況就能得到介電常數隨溫度T的變化，從而找到介電常數突變點，以此確定居里溫度。 步驟： 薄片試樣兩平面覆蓋電極，不進行極化處理； 至于爐膛內，用熱電偶顯示試樣溫度； 連接電路，調節(jié)自動導納測量儀的頻率至一定值，并維持； 升溫，在XY函數記錄儀上讀出電納隨溫度變化的曲線，突變點即為材料的居里溫度。 若曲線中出現多個峰值，它們對應的溫度為相變溫度，最高點才為居里溫度 第五節(jié) 壓電與鐵電性能的測量 材料的壓電性能與鐵電性能 1、鐵電和熱釋電參數的測量 c、熱釋電系數的測試熱釋電系數與晶體所處狀態(tài)有關當晶體處于夾持狀態(tài)時晶體受熱其尺寸和形狀不變p=ps(恒應變熱釋電系數或 一級熱釋電系數)當晶體處于自由狀態(tài)時晶體可以自由膨脹和收縮p=pt(恒應力熱釋電系數)當晶體處于恒應力狀態(tài)由溫度所引起的形變通過正壓電效應使晶體產生附加的極化改變二級熱釋電系數p 測試方法： (1)靜態(tài)法 (2)動態(tài)法 (3)積分電荷法第五節(jié) 壓電與鐵電性能的測量 材料的壓電性能與鐵電性能 1、鐵電和熱釋電參數的測量 c、熱釋電系數的測試 材料的壓電性能與鐵電性能 c、熱釋電系數的測試積分電荷法 原理：通過測量在電容器上積累的熱釋電電荷，測定剩余極化隨溫度的變化。 步驟： 接好電路，加溫；