压电系数准静态测量检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-05  

压电系数准静态测量检测涉及材料在低频或直流条件下压电性能的评估。检测项目包括压电常数、介电性能和弹性参数的测量,确保材料在准静态负载下的响应准确性。专业要点涵盖样品制备、测试环境稳定性和数据校准,以提供可靠的物理特性数据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

压电常数d33测量:评估材料在厚度方向上的压电响应,具体检测参数包括测量范围±1 pC/N to ±1000 pC/N,精度±1%。

压电常数d31测量:测量材料在平面方向上的压电效应,参数如测量范围±0.1 pC/N to ±500 pC/N,精度±2%。

压电常数d15测量:针对剪切模式的压电常数,参数包括测量范围±0.5 pC/N to ±200 pC/N,精度±1.5%。

介电常数测量:确定材料的介电性能,参数如频率范围1 Hz to 1 kHz,介电常数精度±0.5%。

弹性常数测量:评估材料的机械刚度,参数包括杨氏模量测量范围1 GPa to 100 GPa,精度±1%。

机电耦合系数测量:计算能量转换效率,参数如耦合系数k33测量范围0.1 to 0.8,精度±0.5%。

频率响应测量:分析材料在不同频率下的行为,参数包括频率扫描范围0.1 Hz to 100 Hz,分辨率0.01 Hz。

温度依赖性测量:评估压电性能随温度的变化,参数如温度范围-40°C to 150°C,稳定性±0.1°C。

应力-应变关系测量:研究机械负载下的响应,参数包括应力范围0.1 MPa to 10 MPa,应变测量精度±0.1%。

电荷输出测量:直接测量压电材料产生的电荷,参数如电荷量范围1 pC to 100 μC,灵敏度0.1 pC。

检测范围

压电陶瓷材料:如锆钛酸铅陶瓷,用于传感器和执行器制造。

压电聚合物材料:如聚偏氟乙烯,应用于柔性电子和生物传感器。

压电复合材料:结合陶瓷和聚合物,用于超声换能器和成像设备。

单晶压电材料:如石英晶体,用于频率控制和振荡器。

压电薄膜:沉积在基底上的薄层,用于微机电系统。

压电纤维:集成到复合材料中,用于结构健康监测。

生物压电材料:如骨骼和牙齿,研究其压电特性用于医疗应用。

能源收集设备:如压电发电机,将机械能转换为电能。

声学传感器:用于检测声音和振动,在工业和消费电子中应用。

振动能量收集器:用于自供电系统,如无线传感器网络。

检测标准

ASTM E1980: JianCe Test Method for Determining the Piezoelectric Constants of Materials under Quasi-Static Conditions.

ISO 17561: Fine ceramics — Test method for determining piezoelectric strain constant d33 of ceramic materials at quasi-static condition.

GB/T 11309: 压电陶瓷材料性能测试方法,包括准静态测量。

IEC 60483: Guide for dynamic measurements of piezoelectric ceramics, relevant for quasi-static aspects.

IEEE JianCe 176: JianCes on Piezoelectricity, covering various measurement techniques.

GB/T 13939: 压电陶瓷材料通用技术条件,涉及性能测试。

ISO 18754: Fine ceramics — Determination of density and porosity.

ASTM D150: JianCe Test Methods for AC Loss Characteristics and Permittivity of Solid Electrical Insulation.

IEC 60250: Recommended methods for the determination of the permittivity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials.

GB/T 1409: 测量电气绝缘材料在工频、音频、高频下介电常数和介质损耗因数的推荐方法。

检测仪器

准静态压电系数测量仪:用于施加准静态力并测量产生的电荷,功能包括力控制和电荷采集。

力传感器:测量施加到样品上的力,功能提供高精度力值输出,范围0.1 N to 100 N。

电荷放大器:放大压电材料产生的微小电荷信号,功能包括信号调理和噪声抑制,灵敏度0.1 pC/V。

位移传感器:测量样品在力作用下的位移,功能提供线性位移数据,分辨率0.1 μm。

数据采集系统:记录力和电荷数据,功能包括实时数据采集和处理,采样率1 kHz。

温度控制 chamber:维持测试环境温度稳定,功能控制温度在设定范围,精度±0.5°C。

频率发生器:提供准静态或低频信号,功能生成正弦或步进信号,频率范围0.01 Hz to 100 Hz。

阻抗分析仪:测量材料的介电性能,功能包括频率扫描和参数计算,频率范围10 Hz to 10 MHz。

样品夹具:固定样品并确保电气接触,功能提供稳定的机械和电气连接。

校准设备:用于仪器校准,功能确保测量准确性,参考标准可追溯至国家标准。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院