压电陶瓷材料的主要性能及参数

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1、压电陶瓷材料的主要性能及参数自由介电常数εT33（freepermittivity）电介质在应变为零（或常数）时的介电常数，其单位为法拉/米。相对介电常数εTr3（relativepermittivity）介电常数εT33与真空介电常数ε0之比值，εTr3=εT33/ε0，它是一个无因次的物理量。介质损耗（dielectricloss）电介质在电场作用下，由于电极化弛豫过程和漏导等原因在电介质内所损耗的能量。损耗角正切tgδ（tangentoflossangle）理想电介质在正弦交变电场作用下流过的电流比电压相位超前900，但是在压电陶瓷试样中

2、因有能量损耗，电流超前的相位角ψ小于900，它的余角δ（δ+ψ=900）称为损耗角，它是一个无因次的物理量，人们通常用损耗角正切tgδ来表示介质损耗的大小，它表示了电介质的有功功率（损失功率）P与无功功率Q之比。即：电学品质因数Qe（electricalqualityfactor）　　电学品质因数的值等于试样的损耗角正切值的倒数，用Qe表示，它是一个无因次的物理量。若用并联等效电路表示交变电场中的压电陶瓷的试样，则Qe=1/tgδ=ωCR机械品质因数Qm（mechanicalquanlityfactor）　　压电振子在谐振时储存的机械能与在一个

3、周期内损耗的机械能之比称为机械品质因数。它与振子参数的关系式为：泊松比（poissonsratio）　　泊松比系指固体在应力作用下的横向相对收缩与纵向相对伸长之比，是一个无因次的物理量，用δ表示：δ=-S12/S11串联谐振频率fs（seriesresonancefrequency）　　压电振子等效电路中串联支路的谐振频率称为串联谐振频率，用fs表示，即　　　并联谐振频率fp（parallelresonancefrequency）　　压电振子等效电路中并联支路的谐振频率称为并联谐振频率，用fp表示，即fp=谐振频率fr（resonancefre

4、quency）　　使压电振子的电纳为零的一对频率中较低的一个频率称为谐振频率，用fr表示。反谐振频率fa（antiresonancefrequency）　　使压电振子的电纳为零的一对频率中较高的一个频率称为反谐振频率，用fa表示。最大导纳频率fm（maximumadmittancefrequency）压电振子导纳最大时的频率称为最大导纳频率，这时振子的阻抗最小，故又称为最小阻抗频率，用fm表示。最小导纳频率fn（minimumadmittancefrequency）　　压电振子导纳最小时的频率称为最小导纳频率，这时振子的阻抗最大，故又称为最大阻

5、抗频率，用fn表示。基频（fundamentalfrequency）　　给定的一种振动模式中最低的谐振频率称为基音频率，通常成为基频。泛音频率（fundamentalfrequency）　　给定的一种振动模式中基频以外的谐振频率称为泛音频率。温度稳定性（temperaturestability）　　温度稳定性系指压电陶瓷的性能随温度而变化的特性。　　在某一温度下，温度变化1℃时，某频率的数值变化与该温度下频率的数值之比，称为频率的温度系数TKf。　　TKf=另外，通常还用最大相对漂移来表征某一参数的温度稳定性。　　正温最大相对频移=△fs(正温

6、最大)/fs(25℃)　　负温最大相对频移=△fs(负温最大)/fs(25℃)机电耦合系数（ELECTROMECHANICALCOUPLINGCOEFFICIENT）　　机电耦合系数K是弹性一介电相互作用能量密度平方V122与贮存的弹性能密度V1与介电能密度V2乘积之比的平方根。压电陶瓷常用以下五个基本耦合系数A、平面机电耦合系数KP（反映薄圆片沿厚度方向极化和电激励，作径向伸缩振动时机电耦合效应的参数。）B、横向机电耦合系数K31（反映细长条沿厚度方向极化和电激励，作长度伸缩振动的机电耦合效应的参数。）C、纵向机电耦合系数K33（反映细棒沿长

7、度方向极化和电激励，作长度伸缩振动的机电耦合效应的参数。）D、厚度伸缩机电耦合系数KT（反映薄片沿厚度方向极化和电激励，作厚度方向伸缩振动的机电效应的参数。）E、厚度切变机电耦合系数K15（反映矩形板沿长度方向极化，激励电场的方向垂直于极化方向，作厚度切变振动时机电耦合效应的参数。）压电应变常数D（PIEZOELECTRICSTRAINCONSTANT）　　压电应变常数是在应力T和电场分量EM(M≠I)都为常数的条件下，电场分量E变化所引起的应变分量SI的变化与EI变化之比。压电电压常数G(PIEZOELECTRICVOLTAGECONSTAN

8、T)　　该常数是在电位移D和应力分量TN（N≠I）都为常数的条件下，应力分量TI的变化所引起的电场强度分量EI的变化与TI的变化之比。居里温度TC(C