實(shí)踐檢驗(yàn)ZJ-6型精密壓電測(cè)試儀（D33/D31/D15)投入綿陽(yáng)九院

       ZJ-6型精密壓電測(cè)試儀（D33/D31/D15)投入綿陽(yáng)九院

   ZJ-6型精密壓電測(cè)試儀（D33/D31/D15）投入綿陽(yáng)九院（中國(guó)工程物理研究院）實(shí)踐應(yīng)用后，適配該院在壓電材料及相關(guān)器件研發(fā)、性能表征的核心需求，成為提升科研與工程應(yīng)用水平的關(guān)鍵測(cè)試設(shè)備。該儀器可測(cè)量壓電陶瓷、壓電單晶等材料的d33、d31、d15壓電常數(shù)，測(cè)量范圍寬、分辨率高，能滿足九院在鈣鈦礦等功能材料研究中的嚴(yán)苛測(cè)試要求。    實(shí)踐中，該儀器主要應(yīng)用于九院壓電功能材料的性能檢測(cè)與研發(fā)優(yōu)化，可快速完成不同取向壓電材料的壓電常數(shù)精標(biāo)定，助力團(tuán)隊(duì)開(kāi)展鐵電-反鐵電相變等相關(guān)研究，為材料定向設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)支撐。其操作便捷、適配多種樣品形態(tài)的特點(diǎn)，有效提升了測(cè)試效率，解決了傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備精度不足、適配性差的難題。

同時(shí)，該儀器可配套相關(guān)極化裝置使用，實(shí)現(xiàn)壓電材料測(cè)試與制備的協(xié)同推進(jìn)，為九院在新能源器件、微電子設(shè)備等領(lǐng)域的技術(shù)突破提供了關(guān)鍵測(cè)試保障，進(jìn)一步了該院功能材料研發(fā)的測(cè)試體系，推動(dòng)了壓電材料在相關(guān)工程領(lǐng)域的應(yīng)用落地與技術(shù)升級(jí)。

    主要技術(shù)參數(shù)：

主要技術(shù)指標(biāo):

★d33/d15/31：量程:×1 檔:20 至 10000pC/N；×0.1檔:2至200pC/N

×1檔:±2%±1至3 (pC/N)，當(dāng)d33 在200至2000pC/N

×0.1 檔: =±2%±1至3 (0.1pC/N)，當(dāng)d33 在20至200pC/N

±5%±1至3 (0.1pC/N)，當(dāng) d₃₃ 在2至20pC/N

★計(jì)量標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)樣尺寸：18mm*0.8mm，老化時(shí)間：2-3年（評(píng)判壓電測(cè)試儀準(zhǔn)確性能的重要依據(jù)之一）

提供壓電薄膜標(biāo)準(zhǔn)片：20*20MM

電壓保護(hù)：的放電保護(hù)功能  

★D31塊體夾具，D15塊體夾具，D15圓管夾具，D31塊體夾具，薄膜拉伸夾具（新增功能）,共面電極功能（新增）
±5%±1個(gè)數(shù)字，當(dāng)d33在10到200pC/N；
×0.1擋：±2%±1個(gè)數(shù)字，(當(dāng)d33在10到200pC/N)
±5%±1個(gè)數(shù)字，當(dāng)d33在10到20pC/N。
分辨率： ×1擋：1 pC/N；    ×0.1擋：0.1 pC/N。
尺寸：施力裝置：Φ110×140mm；儀器本體：240×200×80mm。
重量：施力裝置：約4公斤；

頻率：110HZ

交變力：0-0.25 N    
儀器本體：2公斤。
電源：220伏，50赫，20瓦。

壓電效應(yīng)是機(jī)械能和電能的耦合，壓電材料在眾多關(guān)鍵技術(shù)中發(fā)揮著重要作用。其正向壓電效應(yīng)廣泛應(yīng)用于各類傳感器、超聲設(shè)備和能量采集器中；而逆向壓電效應(yīng)則常用于高精度驅(qū)動(dòng)器及高功率超聲系統(tǒng)。目前，全球壓電陶瓷市場(chǎng)估值約為20億美元，主要由含鉛陶瓷（如PZT）主導(dǎo)。與單晶材料相比，陶瓷具有更高的可加工性，能夠較容易地制備成多種復(fù)雜形狀，因此成為壓電材料研究與應(yīng)用的核心方向。

壓電陶瓷形狀的設(shè)計(jì)

雖然壓電陶瓷長(zhǎng)期以來(lái)一直以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的形式使用，例如圓盤、平板、環(huán)和管，但制造方法的進(jìn)步使得具有復(fù)雜形狀以及電極和極化網(wǎng)絡(luò)的非傳統(tǒng)壓電陶瓷成為可能。

壓電元件的形狀會(huì)影響其振動(dòng)模式，進(jìn)而影響機(jī)電耦合因子的解析表達(dá)式，如下圖。長(zhǎng)寬比與標(biāo)準(zhǔn)要求不同的壓電元件將產(chǎn)生多種振動(dòng)模式的重疊響應(yīng)。這使得在表征材料參數(shù)時(shí)阻抗譜的解釋變得復(fù)雜，并且需要進(jìn)行額外的數(shù)據(jù)分析，尤其是當(dāng)這些元件用作設(shè)備中的傳感器時(shí)。