DHM動(dong)態(tai)電(dian)滯(zhi)回線(xian)，鐵(tie)電(dian)測(ce)試儀視頻(pin)資料

TDZT-04C鐵電(dian)性能綜(zong)合(he)測(ce)試系(xi)統

TDZT-04A鐵(tie)電(dian)性能綜(zong)合(he)測(ce)試系(xi)統

關鍵詞:鐵電(dian)材料(liao)參數(shu)測(ce)試儀,鐵電(dian)子材料測(ce)試儀,鐵電(dian)測(ce)試儀

相關知(zhi)識(shi)背景(jing)

目(mu)前按(an)產(chan)生傳感、驅動功能(neng)的(de)機(ji)制(zhi), 鐵電(dian)陶瓷(ci)可分(fen)為(wei)3種(zhong)

層(ceng)狀(zhuang)鐵(tie)電(dian)陶瓷(ci)

研究(jiu)較(jiao)多，並(bing)且用於制(zhi)備(bei)鐵電(dian)陶瓷(ci)材料(liao)的(de)是(shi)鈣(gai)鈦礦結構的(de)鋯(gao)鈦(tai)酸鉛。

簡(jian)稱(cheng)PZT系(xi)列(lie)。此系(xi)列(lie)的突(tu)出(chu)優點(dian)是剩余(yu)極(ji)化(hua)較(jiao)大Pr大(da)約(yue)10~35 μC/cm、熱處理溫(wen)度(du)較(jiao)低(600℃左(zuo)右(you))。但(dan)是(shi)隨著研究(jiu)的深(shen)入(ru)人(ren)們(men)發(fa)現(xian)在經(jing)過(guo)累(lei)計(ji)的(de)極化(hua)反(fan)轉之後(hou)PZT系(xi)列(lie)性能退(tui)化(hua)，主(zhu)要表(biao)現(xian)在出(chu)現(xian)高(gao)的(de)漏(lou)電(dian)流和(he)較(jiao)嚴重(zhong)的疲(pi)勞(lao)問(wen)題(ti)另(ling)外(wai)鉛(qian)的(de)揮(hui)發(fa)對(dui)人(ren)體(ti)也有(you)害(hai)。因此研(yan)究(jiu)和開發(fa)性能優良且(qie)無(wu)鉛(qian)的鐵電(dian)陶瓷(ci)具有(you)重(zhong)要的(de)現(xian)實意(yi)義(yi)。而鉍系(xi)層(ceng)狀(zhuang)鈣(gai)鈦礦結構材(cai)料(liao)屬(shu)於鐵(tie)電(dian)材料(liao)類且(qie)性能較(jiao)好又不含(han)鉛(qian)，因此受(shou)到人(ren)們(men)的(de)廣(guang)泛(fan)關(guan)註(zhu)。該(gai)材(cai)料通(tong)式是(Bi2O2) An-1BnO3n+1)其(qi)中(zhong)A 為(wei)+1、+2或+3價離(li)子，B 為+ 3、+ 4 或+ 5價離(li)子，n 為類鈣(gai)鈦礦層中(zhong)氧(yang)八面體BO6層數(shu)，其(qi)中(zhong)類鈣(gai)鈦礦層(An-1BnO3n+1)與鉍氧(yang)層(ceng)(Bi2O2)交(jiao)替排(pai)列(lie)。SrBi4Ti4O15，簡(jian)稱(cheng)SBTi，n=4 、n = 5或(huo)n = 7，陶(tao)瓷(ci)是鉍(bi)系(xi)層(ceng)狀(zhuang)鈣(gai)鈦礦結構鐵(tie)電(dian)陶瓷(ci)材料(liao)。研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)，其(qi)剩(sheng)余(yu)極(ji)化(hua)較(jiao)大單晶極化(hua)強(qiang)度(du)方(fang)向(xiang)沿(yan)a 或(huo)b軸(zhou)時2Pr=58μC/cm2

[1]熱(re)穩定(ding)性能也比(bi)較(jiao)好，居(ju)裏溫(wen)度(du)為(wei)520℃。

[2]另(ling)外(wai)SBTi 陶(tao)瓷(ci)又是(shi)非鉛系(xi)列(lie)材料(liao)是壹種(zhong)比(bi)較(jiao)有(you)前途的(de)鐵電(dian)陶瓷(ci)材料(liao)。但(dan)是(shi)由於(yu)Bi容(rong)易揮(hui)發(fa)，在材料(liao)制(zhi)備(bei)和使(shi)用過(guo)程(cheng)中(zhong)容(rong)易成(cheng)鉍空(kong)位(wei)，從(cong)而形成(cheng)氧(yang)空位，影響(xiang)材料的抗(kang)疲(pi)勞(lao)性能和(he)鐵(tie)電(dian)性能。為(wei)了(le)滿(man)足實際(ji)應用(yong)的需(xu)要，需(xu)要提(ti)高(gao)和(he)改進(jin)該系(xi)列(lie)材料(liao)的鐵電(dian)性能。因此，國內(nei)外(wai)研(yan)究(jiu)者在(zai)改變(bian)制(zhi)備(bei)途徑、制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)以(yi)及(ji)調(tiao)整材(cai)料的組(zu)分(fen)等(deng)方(fang)面(mian)作(zuo)了(le)不少(shao)研(yan)究(jiu)。

弛豫(yu)型(xing)鐵電(dian)陶瓷(ci)

弛豫(yu)型(xing)鐵電(dian)體(relaxation ferroelectrics)簡(jian)稱(cheng)RF。是(shi)指順(shun)電(dian)-鐵電(dian)轉變屬(shu)於彌(mi)散相變(bian)的壹(yi)類鐵(tie)電(dian)材料(liao)?它同時具(ju)有(you)鐵(tie)電(dian)現(xian)象(xiang)和(he)弛豫(yu)現(xian)象(xiang)。與典(dian)型(xing)鐵電(dian)體相(xiang)比(bi)，弛豫(yu)型(xing)鐵電(dian)體的(de)壹個典(dian)型(xing)特征(zheng)是復(fu)介(jie)電(dian)常數(shu)，ε*(ω) =ε'(ω) −ε"(ω)，ω為角頻(pin)率的實(shi)部，ε'(ω)隨溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)呈(cheng)現(xian)相對(dui)寬(kuan)且(qie)變(bian)化(hua)平緩(huan)的(de)峰(feng)，其(qi)最(zui)大ε'(ω)值(zhi)對(dui)應(ying)的溫(wen)度(du)Tm隨ω的增(zeng)加而向(xiang)高(gao)溫(wen)移動。該(gai)特(te)征與結構玻璃(li)(structureglass)化(hua)轉變、自(zi)旋玻璃(li)(spin glass)化(hua)轉變的(de)特征(zheng)極(ji)為(wei)相(xiang)似。所(suo)以(yi)，弛豫(yu)型(xing)鐵電(dian)體又被稱(cheng)為(wei)極(ji)性玻璃(li)(polar glass)，相應(ying)的(de)弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)相變(bian)又被稱(cheng)為(wei)極(ji)性玻璃(li)化(hua)轉變。迄(qi)今(jin)為(wei)止(zhi)，雖(sui)然人(ren)們(men)對(dui)弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)相變(bian)進行了(le)大(da)量的實驗測(ce)量和理論探(tan)索(suo)，但(dan)是(shi)仍(reng)然沒(mei)有(you)被普遍接受(shou)的(de)弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)相變(bian)模型所以(yi)對(dui)弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)相變(bian)機(ji)制(zhi)的研究(jiu)壹直是(shi)該(gai)領(ling)域研究(jiu)的熱(re)點(dian)問(wen)題(ti)之壹(yi)。另(ling)外(wai)，現(xian)有(you)的(de)壹些弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)體具(ju)有(you)優良的(de)鐵(tie)電(dian)、壓(ya)電(dian)和熱(re)釋電(dian)性能，因而具有(you)廣(guang)泛(fan)而重(zhong)要的(de)應(ying)用(yong)。

因此，對(dui)現(xian)有(you)弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)體性能的(de)優化(hua)以(yi)及(ji)新型(xing)弛豫(yu)鐵(tie)電(dian)體的(de)合(he)成(cheng)將(jiang)具有(you)重(zhong)要的(de)潛在(zai)應(ying)用(yong)價值(zhi)，同時也是(shi)該(gai)領(ling)域的另(ling)壹(yi)熱(re)點(dian)問(wen)題(ti)。SrTiO3是(shi)壹(yi)種(zhong)無(wu)汙染的功(gong)能(neng)陶(tao)瓷(ci)材料(liao)，因此以(yi)SrTiO3為(wei)基礎(chu)合(he)成(cheng)的(de)新材(cai)料(liao)有(you)產(chan)業的優勢(shi)。研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)在SrTiO3中(zhong)引入(ru)Bi離(li)子產生了(le)典(dian)型(xing)的鐵(tie)電(dian)弛豫(yu)行為，並(bing)對(dui)其(qi)進(jin)行了(le)介(jie)電(dian)譜(pu)測(ce)量，但(dan)是(shi)測(ce)量頻(pin)率為100Hz。而壹般(ban)認(ren)為，玻璃(li)化(hua)轉變的(de)特征(zheng)時間(jian)50~102s，所以(yi)在(zai)更低的(de)頻(pin)率範(fan)圍(wei)內(nei)對(dui)極(ji)性玻璃(li)體的(de)介(jie)電(dian)譜(pu)測(ce)量，無(wu)疑(yi)對(dui)理(li)解其(qi)玻璃(li)化(hua)轉變機(ji)制(zhi)是有(you)價值(zhi)的。

反鐵(tie)電(dian)陶瓷(ci)

上(shang)世紀(ji)80年(nian)代後(hou)期具(ju)有(you)大(da)電(dian)致應(ying)變和大機(ji)電(dian)轉換(huan)能力的PZST 反(fan)鐵(tie)電(dian)陶瓷(ci)作(zuo)為換(huan)能器或(huo)大(da)位移致動(dong)器有(you)源(yuan)材料方(fang)面(mian)的(de)研究(jiu)工作(zuo)逐步(bu)出(chu)現(xian)。美國Pennsylvania 大學(xue)材料(liao)研(yan)究(jiu)所開展了(le)PZST反(fan)鐵電(dian)陶瓷(ci)作(zuo)為大(da)位(wei)移致動(dong)器有(you)源(yuan)材料應(ying)用的可行性研究(jiu)工作(zuo)，針(zhen)對(dui)"方(fang)寬(kuan)"型(xing)電(dian)滯(zhi)回線(xian)的(de)PZST 反鐵(tie)電(dian)陶瓷(ci)進行了(le)壹(yi)系(xi)列(lie)改性優化(hua)，降(jiang)低相(xiang)變(bian)場強，增(zeng)大縱向(xiang)應(ying)變(bian)量，最(zui)大縱向(xiang)應(ying)變(bian)量達到0.85%，相(xiang)變(bian)場強(qiang)為48 kV/cm，電(dian)滯(zhi)寬(kuan)度(du)為(wei)20 kV/cm。指出(chu)"方(fang)寬(kuan)"型(xing)電(dian)滯(zhi)回線(xian)的(de)反鐵(tie)電(dian)陶瓷(ci)在交(jiao)變電(dian)場下(xia)表(biao)現(xian)出嚴重(zhong)的電(dian)滯(zhi)損(sun)耗，因而不適(shi)於交(jiao)變狀(zhuang)態(tai)下應(ying)用(yong)。

鐵(tie)電(dian)材料(liao):在具有(you)壓(ya)電(dian)效應的材料(liao)中(zhong)具(ju)有(you)自(zi)發(fa)極化(hua),自(zi)發(fa)極化(hua)包(bao)括二部分:壹(yi)部分來(lai)源於(yu)離(li)子直接位移;另(ling)壹(yi)部分是(shi)由於(yu)電(dian)子雲(yun)的(de)形(xing)變。而且其(qi)自(zi)發(fa)極化(hua)強(qiang)度(du)可以(yi)因外電(dian)場反(fan)向(xiang)而反向(xiang),或(huo)者在(zai)電(dian)場作(zuo)用下(xia)不可反(fan)向(xiang)但(dan)可以(yi)重(zhong)取向(xiang)的(de)晶(jing)體(ti)。鐵電(dian)體中(zhong)的(de)自(zi)發(fa)極化(hua)有(you)兩(liang)個或(huo)多個可能(neng)的(de)取向(xiang)。所(suo)有(you)鐵(tie)電(dian)體都(dou)可以(yi)通(tong)過(guo)人(ren)工極(ji)化(hua)使(shi)其(qi)具(ju)有(you)壓(ya)電(dian)性，值(zhi)具有(you)壓(ya)電(dian)性的並(bing)不壹(yi)定(ding)都是(shi)鐵(tie)電(dian)體。

壹、產品介(jie)紹(shao)：

TDZT-04C鐵(tie)電(dian)性能綜(zong)合(he)測(ce)試系(xi)統是最(zui)新壹(yi)代鐵電(dian)材料(liao)參數(shu)測(ce)試儀適(shi)用於(yu)鐵電(dian)薄膜(mo)、鐵電(dian)體材(cai)料（既可塊(kuai)體(ti)材料(liao)）的電(dian)性能測(ce)量，可測(ce)量鐵電(dian)薄膜(mo)電(dian)滯(zhi)回線(xian)、I—V特(te)性及開關(guan)特(te)性，可精(jing)確地測(ce)出具有(you)非對(dui)稱(cheng)電(dian)滯(zhi)回線(xian)鐵(tie)電(dian)薄膜(mo)的Pr值(zhi)。可測(ce)鐵電(dian)體材(cai)料的電(dian)滯(zhi)回線(xian)及(ji)I—V特性。

壹(yi)、產品介(jie)紹(shao)：

TDZT-04C 型(xing)鐵(tie)電(dian)性能綜(zong)合(he)測(ce)試系(xi)統是最(zui)新壹(yi)代鐵電(dian)材料(liao)參數(shu)測(ce)試儀適(shi)用於(yu)鐵電(dian)薄膜(mo)、鐵電(dian)體材(cai)料（既可塊(kuai)體(ti)材料(liao)）的電(dian)性能測(ce)量，可測(ce)量鐵電(dian)薄膜(mo)電(dian)滯(zhi)回線(xian)、I—V特(te)性及開關(guan)特(te)性，可精(jing)確地測(ce)出具有(you)非對(dui)稱(cheng)電(dian)滯(zhi)回線(xian)鐵(tie)電(dian)薄膜(mo)的Pr值(zhi)。可測(ce)鐵電(dian)體材(cai)料的電(dian)滯(zhi)回線(xian)及(ji)I—V特性。

主(zhu)要技(ji)術指標(biao)：
1.輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)：：薄膜(mo)：0～±10V 陶瓷(ci)、材料(liao)：0～±2000V
2.輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)頻(pin)率：薄(bo)膜材料(liao)1-1000HZ，陶瓷(ci)：0-1Hz
3.電(dian)容(rong)範(fan)圍(wei)：1000nf～ 100nf, 精(jing)度(du): ≤1%。
4.電(dian)流範(fan)圍(wei): 1nA～10A ,精(jing)度(du): ≤1%。

5、測(ce)試樣品：0-20mm  5個

6、高(gao)壓(ya)樣品池(chi)：2個，壹(yi)個封(feng)閉(bi)式：8CM*6CM 壹個開放式：8CM*5CM

7、三維移動薄(bo)膜(mo)測(ce)試平臺(tai)：直立(li)式探針(zhen)壹(yi)套(tao)，角度(du)式探針(zhen)壹(yi)套(tao)

8、電(dian)流：1-10倍(bei)放大(da)，信(xin)號(hao)：1-20倍。.數(shu)據(ju)結(jie)口(kou)：USB或(huo)BNC接口(kou)。

9. 數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)分(fen)析軟件： 能(neng)畫出鐵(tie)電(dian)薄膜(mo)的電(dian)滯(zhi)回線(xian)，定(ding)量得到鐵(tie)電(dian)薄膜(mo)材料的飽(bao)和極(ji)化(hua)Ps、剩(sheng)余極化(hua)Pr、矯(jiao)頑場(chang)Ec、漏(lou)電(dian)流等(deng)參數(shu);可以(yi)進(jin)行鐵電(dian)薄膜(mo)材料的鐵電(dian)疲(pi)勞(lao)性能、鐵(tie)電(dian)保(bao)持(chi)性能的(de)測(ce)試，電(dian)阻測(ce)量，漏(lou)電(dian)流測(ce)量。

10.可以(yi)配(pei)合(he)ZJ-3和(he)ZJ-6型(xing)壓(ya)電(dian)測(ce)試儀操(cao)作(zuo)系(xi)統