關(guan)於(yu)PZT-JH系列的(de)壹(yi)種(zhong)壓(ya)電(dian)極化裝置的(de)技(ji)術(shu)動態

關於(yu)PZT-JH系列的(de)壹(yi)種(zhong)壓(ya)電(dian)極化裝置工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)的(de)動態

  壹、技(ji)術(shu)前(qian)沿(yan)： 

壓(ya)電(dian)陶瓷作(zuo)為機械(xie)性(xing)能和電(dian)性(xing)能互(hu)相轉(zhuan)換(huan)的(de)功(gong)能性(xing)材(cai)料(liao)，被廣(guang)泛應(ying)用與通(tong)訊、測(ce)量(liang)、生(sheng)物(wu)、航天(tian)等(deng)各(ge)個(ge)領(ling)域。對(dui)於(yu)材(cai)料(liao)專(zhuan)業(ye)的(de)專(zhuan)業(ye)來(lai)說(shuo)，壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)綜合實驗是比較(jiao)好(hao)的(de)實驗項(xiang)目(mu)，就實驗內(nei)容來(lai)說(shuo)，該(gai)實驗可(ke)以掌握(wo)陶瓷類設(she)計配比(bi)燒(shao)結的(de)全部過程，其性(xing)能也(ye)包(bao)括了(le)材(cai)料(liao)中(zhong)常(chang)用的(de)介電(dian)常(chang)數(shu)、損(sun)耗（JKZC-YDZK03型壓(ya)電(dian)阻(zu)抗(kang)分(fen)析(xi)儀(yi)可(ke)以獲(huo)得(de)）、電(dian)滯(zhi)回(hui)線(xian)（ZT-4A鐵電(dian)測(ce)試儀獲(huo)得(de)）等(deng)內(nei)容，並且該(gai)實驗使(shi)用儀(yi)器簡(jian)單，制備過程只需(xu)要(yao)高(gao)溫爐(lu)，性(xing)能檢測(ce)主要(yao)部(bu)分(fen)d33(ZJ-3型壓(ya)電(dian)系數D33測(ce)試儀獲(huo)得(de)）、機電(dian)耦(ou)合(he)系數、介電(dian)常(chang)數(shu)、損(sun)耗所用的(de)d33測(ce)定(ding)儀(yi)、壓(ya)電(dian)阻(zu)抗(kang)分(fen)析(xi)儀(yi)、。但(dan)是壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)從(cong)制備到性(xing)能測(ce)試中(zhong)間有(you)壹(yi)的(de)步(bu)驟(zhou)-極化，極化後(hou)的(de)壓(ya)電(dian)陶瓷才能使材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)電(dian)疇(chou)保(bao)持同(tong)壹(yi)方(fang)向(xiang)，從而(er)使陶瓷具有宏(hong)觀(guan)壓(ya)電(dian)性(xing)以進行(xing)性(xing)能測(ce)試或(huo)者(zhe)使(shi)用。根據極化的(de)條(tiao)件，需要(yao)壓(ya)電(dian)極化設(she)備具有可加(jia)熱(re)至(zhi)200℃並以進行(xing)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)、可(ke)以多(duo)樣品同(tong)時(shi)極化、更換(huan)樣品方(fang)便，最(zui)重要(yao)的(de)是，極化壹(yi)般(ban)都(dou)需(xu)要(yao)幾(ji)千伏的(de)電(dian)壓(ya)，而(er)目(mu)前(qian)市(shi)場上(shang)並(bing)的(de)可(ke)供實驗室(shi)使(shi)用的(de)極化設(she)備主要(yao)是PZT-JH系列。

二(er)、儀(yi)器的(de)原(yuan)理(li)內(nei)容
主要(yao)目(mu)的(de)：在(zai)於(yu)解決上(shang)述(shu)現有(you)技(ji)術(shu)存(cun)在(zai)的(de)缺(que)陷(xian)，提供壹種(zhong)極化試驗過程中(zhong)可(ke)靠的(de)極化裝置。
方(fang)案實施(shi)：
1、壹(yi)種(zhong)壓(ya)電(dian)極化裝置，包(bao)括(kuo)：高(gao)壓(ya)電(dian)源、多(duo)通(tong)道(dao)電(dian)流測(ce)量(liang)裝置、極化夾具、加(jia)熱(re)裝置、控(kong)溫(wen)裝置、安全防(fang)護(hu)裝置；
2、高(gao)壓(ya)電(dian)源與極化夾具連接用於(yu)極化夾具上(shang)固(gu)定的(de)試樣；
3、多(duo)通(tong)道(dao)電(dian)流測(ce)量(liang)裝置與極化夾具連接用於(yu)測(ce)量(liang)極化夾具中(zhong)各(ge)個極化支路的(de)
電(dian)流；
4、加(jia)熱(re)裝置用於(yu)為極化夾具加(jia)熱(re)；
5、安全防(fang)護(hu)裝置與高(gao)壓(ya)電(dian)源串(chuan)聯(lian)，用於(yu)控制高(gao)壓(ya)電(dian)源的(de)通(tong)斷。
6、 進(jin)壹步(bu)地(di)，如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)壓(ya)電(dian)極化裝置，所(suo)述(shu)安全防(fang)護(hu)裝置為壹(yi)個(ge)門(men)控(kong)開(kai)關(guan)，所(suo)述(shu)門(men)控(kong)開(kai)關(guan)包(bao)括(kuo)行(xing)程開(kai)關(guan)SQ和接觸(chu)器(qi)KM。
7、進(jin)壹(yi)步(bu)地(di)，如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)壓(ya)電(dian)極化裝置，所(suo)述(shu)極化夾具包括：黃銅(tong)底板、上(shang)木(mu)板、設(she)置在(zai)黃(huang)銅底板與上(shang)木(mu)板之(zhi)間的(de)銅(tong)棒(bang)；所述(shu)銅棒(bang)包括設(she)置在(zai)黃(huang)銅底板四個角的(de)支撐銅(tong)棒以及設(she)置在(zai)四(si)個支撐銅(tong)棒之(zhi)間的(de)若(ruo)幹夾具銅棒；所述(shu)夾具銅棒的(de)上(shang)端(duan)設(she)置有(you)用於(yu)固(gu)定試樣的(de)彈簧；
8、多(duo)通(tong)道(dao)電(dian)流測(ce)量(liang)裝置與所述(shu)若幹夾具銅棒分(fen)別連(lian)接；
9、多(duo)通(tong)道(dao)電(dian)流測(ce)量(liang)裝置為與夾具銅棒連接的(de)微(wei)安表。
10、如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)壓(ya)電(dian)極化裝置，所(suo)述(shu)加(jia)熱(re)裝置為將(jiang)極化夾具浸泡(pao)在其中(zhong)的(de)
油(you)浴(yu)裝置，所(suo)述(shu)油浴(yu)裝置中(zhong)采(cai)用二(er)甲(jia)基矽油作(zuo)為加(jia)熱(re)油(you)浴(yu)。
11、為什(shen)麽要(yao)對(dui)壓(ya)力(li)陶瓷進行(xing)高(gao)溫高(gao)壓(ya)極化原(yuan)理(li)探討：
電(dian)疇(chou)方(fang)向(xiang)與外加(jia)電(dian)場壹(yi)致，此(ci)後陶壓(ya)電(dian)陶瓷作(zuo)為壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)，具有壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)
及逆壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)，可以完(wan)成(cheng)電(dian)能和機械(xie)能的(de)相互(hu)轉(zhuan)化。但是沒有極化過的(de)壓(ya)電(dian)陶瓷，其內(nei)部的(de)電(dian)疇(chou)排布方(fang)向(xiang)是散亂沒有(you)規(gui)律的(de)，陶瓷整體(ti)並不表現出(chu)壓(ya)電(dian)性(xing)。壓(ya)電(dian)陶瓷在測(ce)試、使用前(qian)，必須(xu)預先(xian)給(gei)陶瓷加(jia)上(shang)電(dian)場，使(shi)得各(ge)個電(dian)瓷(ci)即表(biao)現出(chu)壓(ya)電(dian)性(xing)，可(ke)以作(zuo)為壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)使(shi)用。極化的(de)電(dian)場需(xu)要(yao)超(chao)過壓(ya)電(dian)陶瓷的(de)矯(jiao)頑電(dian)場，壹(yi)般的(de)壓(ya)電(dian)陶瓷材(cai)料(liao)，需(xu)要(yao)的(de)極化電(dian)場為3000-7000V/mm，而(er)有(you)時(shi)為了(le)達(da)到更好(hao)的(de)極化效(xiao)果(guo)，同(tong)時(shi)避(bi)免極化電(dian)壓(ya)太(tai)高(gao)，需要(yao)對(dui)在極化的(de)同(tong)時(shi)對(dui)樣品進行(xing)加(jia)熱(re)。
12、對(dui)於(yu)壹般性(xing)壓(ya)電(dian)陶瓷材(cai)料(liao)電(dian)壓(ya)如(ru)何設(she)置電(dian)壓(ya)的(de)問題。
極化系統中(zhong)高(gao)壓(ya)電(dian)源采(cai)用成(cheng)品的(de)高(gao)壓(ya)電(dian)源，可(ke)輸(shu)出(chu)10000V直(zhi)流電(dian)壓(ya)，溫(wen)控(kong)系統利用恒(heng)溫(wen)油(you)浴(yu)實現，因(yin)為極化時(shi)電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao)，大於(yu)空氣的(de)擊(ji)穿強(qiang)度(du)(大約(yue)2000V/mm)，所以極化過程樣品及夾具需要(yao)浸(jin)泡(pao)的(de)絕緣油中(zhong)，同(tong)時(shi)可使用恒(heng)溫(wen)油(you)浴(yu)實現極化的(de)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)控(kong)制。對(dui)於(yu)壓(ya)電(dian)陶瓷極化來(lai)說(shuo)，因(yin)其常(chang)用極化電(dian)壓(ya)可(ke)以達(da)到3000-7000V，所以安全措(cuo)是使用的(de)前(qian)提(ti)。對(dui)於(yu)極化設(she)備的(de)安全措(cuo)施(shi)，首(shou)先整套(tao)極化裝置放置(zhi)於(yu)8mm厚(hou)的(de)絕緣墊上(shang)；其次(ci)，裸(luo)露的(de)低(di)壓(ya)金(jin)屬(shu)部(bu)分(fen)都(dou)要(yao)進(jin)行(xing)接地(di)處理(li)；考慮(lv)到夾具需要(yao)在(zai)油(you)浴(yu)中(zhong)加(jia)熱(re)，高(gao)壓(ya)部(bu)分(fen)難(nan)以絕緣遮(zhe)擋，本(ben)發明(ming)使用門(men)控(kong)開(kai)關(guan)來(lai)控(kong)制高(gao)壓(ya)電(dian)源的(de)通(tong)斷。所(suo)述(shu)加(jia)熱(re)裝置為將(jiang)極化夾具浸泡(pao)在其中(zhong)的(de)油(you)浴(yu)裝置，所(suo)述(shu)油浴(yu)裝置中(zhong)采(cai)用二(er)甲(jia)基矽油作(zuo)為加(jia)熱(re)油(you)浴(yu)。