材料物理性能实验报告

材料物理性能实验报告

一 实验目的：

了解压电常数，压敏性能，介电常数，电滞回线的测试方法和掌握相关测试仪器的使用方法。 二 实验中的名词解释：

压电性：由于晶体受外力形变而使内部正负电荷中心不重合出现极化产生电场的性能叫正压电效应，反之叫逆压电效应。

压敏电阻器：具有非线性伏安特性并有抑制瞬态过电压作用的固态电压敏感元件。当端电压低于某一阈值时，压敏电阻的电流几乎等于零；超过此阈值时，电流值随端电压 增大而急剧增加。

介电常数：表征材料极化并储存电荷能力的物理量

铁电性：某些晶体具有的自发极化，并且极化方向可随外场转向的性质。 三 实验数据处理及分析： 压电常数：

厚度 直径

1.47 10.21 1.48 10.21 1.47 10.04 1.58 10.11 1.52 10.13

d33

59 163 107 107 142

62 138 98 102 135

64 145 95 94 140

63 151 100 103 146

66 152 104 98 123

d33(平均)

62.8 149.8 100.8 100.8 137.2

压电陶瓷片边缘处与中心处的d33相比变化不大

压敏特性：

14.79 自动电压 电流

0.154 0.076 0.054 0.041 0.026 1.6 206.08 电压 94.02 81.73 70.06 61.28 54.61

直径

12.06 自动电压 电流

0.054 0.035 0.026 0.019 0.013

直径

14.99 自动电压 电流

0.006 0.004 0.002 0.001 0.001

直径

15.09 自动电压 电流

0.317 0.293 0.197 0.146 0.107

厚度 1.35 60.41 电压 55.82 50.93 45.29 40.79 35.46

厚度 1.5 70.14 电压 52.03 45.34 35.46 30.03 26.53

厚度 1.49 96.44 电压 80.11 76.33 70.87 65.61 60.68

15.19 自动电压 电流

0.644 0.381 0.261 0.161 0.109 1.52 71.91 电压 65.78 60.21 55.98 50.41 44.53

压敏陶瓷随着电压增大，电流呈非线性变化

介电常数：

Hz （k ）

20 50 80 110 140

Cp （F ） 540.28 539.58 541.54 546.443 556.28

D h （mm ） d （mm ） ε

[**************].00 0.0084 1.31 10.21

[**************].00 0.0073 1.31 10.21

[**************].00 0.00708 1.31 10.21

[**************].00 0.00713 1.31 10.21

[**************]0.00

0.00722 1.31 10.21

Hz （k ）

20 50 80 110 Cp （F ） 463.079 454.552 450.521 448.057

D h （mm ） d （mm ） ε 0.0347 1.67 9.77 [**************]0.00 0.03414 1.67 9.77 [**************]0.00 0.03468 1.67 9.77 [**************]0.00 0.03539 1.67 9.77 [**************]0.00

20 50 80 110 140 359.173 354.591 353.574 354.413 357.229 0.0257 0.02756 0.02899 0.03014 0.03129 1.63 1.63 1.63 1.63 1.63 9.77 9.77 9.77 9.77 9.77 [**************].00 [**************].00 [**************].00 [**************].00 [**************].00

Hz （k ）

20 50 80 110 Cp （F ） 377.214 372.131 370.886 371.002 D h （mm ） d （mm ） ε 0.02786 1.65 9.8 [**************].00 0.02996 1.65 9.8 [**************].00 0.03146 1.65 9.8 [**************].00 0.0326 1.65 9.8 [**************].00 50 80 110 499.852 447.45 471.256 0.03399 1.57 9.94 [**************]0.00 0.03335 1.57 9.94 [**************]0.00 0.03398 1.57 9.94 [**************]0.00

介电常数随着频率的增大而变化，变化曲线与所做的样品含量有关

铁电性能

BK-15

BK-20

BK-25

极化电压加大，电畴转向程度高，剩余极化变大，以上随着外加电场增加，铁电体的剩余极化强度变大，所以图形变窄。

五 实验小结：

通过这次实验，我基本能够掌握一些性能测试仪器的使用方法，

并且分析样品的压电性，铁电性，压敏特性，介电性，以及它们受哪些因素影响、具备哪些性质等。在本实验中，要严格按照实验步骤来操作，而且要注意一些细节问题，否则会导致实验出现较大的误差。