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你知道有哪些極化裝置可以用于極化壓電陶瓷？

閱讀：239        發(fā)布時(shí)間：2024/11/18
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  1. 高壓極化裝置

    • 基本原理：通過(guò)高壓電源輸出直流高電壓，利用電極將電場(chǎng)施加到壓電陶瓷樣品上。其優(yōu)點(diǎn)是能夠提供較高的電場(chǎng)強(qiáng)度，適合多種壓電陶瓷材料的極化。例如，對(duì)于一些硬壓電陶瓷材料，需要較高的極化電場(chǎng)（如 3 - 5kV/mm）才能實(shí)現(xiàn)有效的極化，高壓極化裝置就可以滿(mǎn)足這種需求。

    • 應(yīng)用場(chǎng)景：在實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)室中，用于研究不同成分、不同工藝制備的壓電陶瓷的極化特性；在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)批量生產(chǎn)的壓電陶瓷元件進(jìn)行極化處理，以確保產(chǎn)品的壓電性能。例如，在制造壓電陶瓷揚(yáng)聲器、壓電陶瓷傳感器等產(chǎn)品時(shí)，都需要使用高壓極化裝置來(lái)極化陶瓷元件。

    • 北京華測(cè)試驗(yàn)儀器有限公司專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高壓極化裝置和不同規(guī)格夾具，可以塊體極化和薄膜極化，還有多通道高壓極化裝置。

  2. 熱極化裝置

    • 基本原理：在極化過(guò)程中結(jié)合溫度控制。一些壓電陶瓷材料在高溫下，其內(nèi)部的電疇更容易轉(zhuǎn)向。熱極化裝置通常是在高溫環(huán)境下（如 100 - 300℃）施加直流電場(chǎng)進(jìn)行極化。它利用了溫度對(duì)極化過(guò)程的促進(jìn)作用，能夠在較低的電場(chǎng)強(qiáng)度下實(shí)現(xiàn)較好的極化效果。例如，對(duì)于某些含有鉍層狀結(jié)構(gòu)的壓電陶瓷，在熱極化條件下，極化電場(chǎng)可以從常溫極化所需的 4kV/mm 降低到 2kV/mm 左右。

    • 應(yīng)用場(chǎng)景：適用于對(duì)溫度敏感的壓電陶瓷材料的極化。在一些需要精確控制極化過(guò)程和極化質(zhì)量的壓電陶瓷產(chǎn)品制造中應(yīng)用較多。例如，在航空航天領(lǐng)域使用的高精度壓電陶瓷傳感器，為了保證其性能的穩(wěn)定性和可靠性，可能會(huì)采用熱極化裝置進(jìn)行極化。

  3. 交流極化裝置

    • 基本原理：利用交流電場(chǎng)進(jìn)行極化。與直流極化不同，交流極化是通過(guò)施加頻率可變的交流電場(chǎng)，使電疇在交變電場(chǎng)的作用下逐漸轉(zhuǎn)向并排列。這種極化方式可以在一定程度上減少極化過(guò)程中產(chǎn)生的空間電荷積累等問(wèn)題。例如，通過(guò)施加頻率在 1 - 10kHz 的交流電場(chǎng)，讓電疇在不斷變化的電場(chǎng)方向下進(jìn)行調(diào)整和排列。

    • 應(yīng)用場(chǎng)景：在一些特殊的壓電陶瓷材料或者對(duì)于極化后壓電陶瓷性能有特殊要求的情況下使用。例如，對(duì)于一些需要在動(dòng)態(tài)環(huán)境下（如高頻振動(dòng)環(huán)境）工作的壓電陶瓷元件，交流極化可能會(huì)使元件在動(dòng)態(tài)性能方面表現(xiàn)得更好，所以在制造這類(lèi)壓電陶瓷元件時(shí)可以考慮使用交流極化裝置。

  4. 靜電極化裝置

    • 基本原理：通過(guò)靜電感應(yīng)的方式使壓電陶瓷極化。它是利用靜電場(chǎng)的作用，使陶瓷表面的電荷分布發(fā)生變化，進(jìn)而影響內(nèi)部電疇的排列。這種極化裝置通常不需要像高壓極化裝置那樣高的電壓輸出，但是其極化效果的穩(wěn)定性可能相對(duì)較弱。例如，在一些小型、對(duì)極化要求不是特別高的壓電陶瓷樣品的初步極化實(shí)驗(yàn)中可以使用。

    • 應(yīng)用場(chǎng)景：主要用于一些小型、實(shí)驗(yàn)性或者對(duì)極化精度要求不高的場(chǎng)合。比如在學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)課程中，用于學(xué)生對(duì)壓電陶瓷極化概念的簡(jiǎn)單理解和實(shí)驗(yàn)操作演示。



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