压电陶瓷材料的主要性能及参数.doc

压电陶瓷材料的主要性能及参数自由介电常数 £ T33 (free permittivity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 £ Tr3 ( relative permittivity )介电常数£ T33与真空介电常数 £0之比值，£ Tr3= £ T33/ £ 0,它是一 个无因次的物理量介质损耗(dielectric loss )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 tg 3( tangent of loss angle )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 90 0,但是在压电陶瓷试样中因有能量损耗，电流超前的相位角 如小于900,它的余角3(3 +^ =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tg 3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 (electrical quality factor )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/ tg 3 =3CR机械品质因数 Qm( mechanical quanlity factor )压电振子在谐振时储存的机械能与在一个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(poissons ratio )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 3表示：？3 = - S 12 /S11串联谐振频率 fs (series resonance frequency )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 s表示，即?并联谐振频率 fp (parallel resonance frequency )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p表示，即f p =?谐振频率 fr (resonance frequency )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f r 表示反谐振频率 fa (an tires onance freque ncy )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f a表示最大导纳频率 fm ( maximum admittanee frequency )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 ( minimum admittanee frequeney )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，故又称为最大阻抗频率，用 fn表示。

基频(fun dame ntal freque ney )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(fun dame ntal freque ney )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(temperature stability )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 1C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 TKfTKf二另外，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=△ f s （正温最大” f s（25 C）负温最大相对频移=△ f s （负温最大” f s（25 C）机电耦合系数（ELECTRO MECHANICAL COUPLING COEFFICIENT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（ PIEZOELECTRIC STRAIN CONSTANT压电应变常数是在应力 T和电场分量EM（昨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（PIEZOELECTRIC VOLTAGE CONSTANT）?该常数是在电位移 D和应力分量TN （NMI ）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（CURIE TEMPERATURE）压电陶瓷只在某一温度范围内具有压电效应，它有一临界温度 TC,当温度高于TC时，压电陶瓷发生结构相转变，这个临界温度 TC称为居 里温度温度稳定性(TEMPERATURE STABILITY)?指压电陶瓷的性能随着温度变化的特性,般描述温度稳定性有温度系数或最大相对漂移二种方法。

十倍时间老化率(AGEING RATE PER DECADE)表示某一参数频率常数(FREQUENCY CONSTANT)?对于径向和横向长度伸缩振动模式， 其频率常数为串联谐振频率与决定此频率的振子尺寸(直径或长度)的乘积对于纵向长度厚度和伸缩切变振动模式，其频率常数为并联谐振频率与决定此频率的振子尺寸(长度或厚度)的乘积，其单位：。