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壓電陶瓷是一種能夠將機械能和電能互相轉換的信息功能陶瓷材料，具有壓電效應。它主要由鈦酸鋇系、鈦酸鉛-鋯酸鉛二元系、三元系、四元或多原系等組成，常用的化合物包括氧化鈉(鉀)·氧化鈮(Na0.5·K0.5·NbO3)和氧化鋇(鍶)·氧化鈮(Bax·SR1-x·Nb2O5)等。

壓電陶瓷的工作原理基于壓電效應，即在力的作用下產生形變，引起介質表面帶電，這是正壓電效應。反之，施加激勵電場，介質將產生機械變形，稱逆壓電效應。

壓電陶瓷的應用非常廣泛，包括醫學成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達等。它們可以在機械應力作用下引起內部正負電荷中心相對位移而發生極化，導致材料兩端表面出現符號相反的束縛電荷。此外，壓電陶瓷還具有介電性、彈性等特性，使其在眾多領域中發揮著重要作用。

壓電陶瓷片是一種電子發音元件，用于制造蜂鳴片等，能夠在兩片銅制圓形電極中間放入壓電陶瓷介質材料，并通過接通交流音頻信號使壓電片根據信號的大小頻率發生振動而產生相應的聲音。

在生物醫學工程中，壓電陶瓷可以用來探測人體信息和進行壓電超聲治療。例如，用于物理治療的醫用陶瓷片，通過將電磁場傳遞至病灶，對生物電活動及細胞內極性分子起調控作用。

軍事上，壓電陶瓷被用于聲納系統、氣象探測、遙測環境保護等方面。在醫學上，用于超聲診斷和治療。在工業上，用于地質探測儀和電視機的變壓器等。在汽車上，用作壓電陶瓷致動器和傳感器等。下面就將對壓電陶瓷的檢測進行詳細介紹。

壓電陶瓷檢測項目

關于壓電陶瓷，可對其提供元素分析檢測、介電性、彈性性質、壓電性檢測、響應程度、極化強度檢測、壓電性、電荷密度、電應變常數、敏感性檢測、體積、吸潮、耐老化性能、穩定性檢測、壓電常數、介電常數、機械質量因數、共振頻率、耐壓強度、介質損耗、導電率、熱穩定性、力學強度、應力松弛率、熱排列誤差、熱膨脹系數、熱導率、化學穩定性、表面粗糙度、電場強度、介電強度、吸水率、溫度穩定性、濕熱穩定性等檢測項目。

同時可對壓電陶瓷晶體管、壓電陶瓷馬達、壓電陶瓷麥克風、壓電陶瓷濾波器、壓電陶瓷天線、壓電陶瓷傳感器、壓電陶瓷換能器、壓電陶瓷剪切繞組、壓電陶瓷陶瓷超聲波傳感器、壓電陶瓷表面聲波器件、壓電陶瓷激勵器、壓電陶瓷振子、壓電陶瓷儲能器、壓電陶瓷石英晶體穩頻器、壓電陶瓷電容器、壓電陶瓷發電機、壓電陶瓷霧化器、壓電陶瓷聲波傳感器、壓電陶瓷超聲流量計、壓電陶瓷壓力傳感器等進行檢測。

壓電陶瓷檢測方法

1、共振頻率測試

共振頻率是壓電陶瓷的一個重要參數，常用于計算壓電陶瓷的機械電耦合系數。共振頻率測試可以通過在一定電場下，施加外力并對其振動頻率進行測量來實現。具體操作步驟如下：

a.將待測試的壓電陶瓷片安裝在自由端處，如圖所示。

b.接入電路，并施加一定的電場。

c.給壓電陶瓷片施加外力，并實時記錄振動頻率。

d.根據實驗數據，計算出壓電陶瓷的共振頻率。

2、介電常數測試

介電常數是描述壓電陶瓷電極間阻抗性質的一個參數，對于壓電傳感器和電子器件的設計至關重要。介電常數測試可以通過建立電容電路，對壓電陶瓷片表面電極間的電容進行測量來實現。具體操作步驟如下：

a.將待測試的壓電陶瓷片表面切割成兩個相等的電極，并將電極與電容極板相連。

b.接通電源，并給電容電路充電至一定電位。

c.測量電容電路不同時間點的電壓，

d.根據實驗數據，計算出壓電陶瓷的介電常數，即介電常數為電容C與空氣中電容C0之比。

壓電陶瓷檢測標準(部分)

1、SJ 2963-1988 電子設備用壓電陶瓷陷波器 詳細規范 XT6.5MB型壓電陶瓷陷波器

2、IEC 60642-2:1994 壓電陶瓷諧振器 第2部分:壓電陶瓷諧振器使用指南

3、SJ/T 10709-1996 壓電陶瓷蜂鳴片總規范

4、CB 1218-1993 水聲常用壓電陶瓷元件

5、GB/T 15156-2015 壓電陶瓷換能元件總規范

6、T/CECA 70-2022 球形壓電陶瓷換能器

7、T/CECA 86-2023 無鉛壓電陶瓷霧化元

8、SJ 2957-1988 電子設備用壓電陶瓷濾波器 分規范 電視伴音中頻電路用壓電陶瓷濾波器

9、CB 1125-1998 水聲用壓電陶瓷材料規范

10、SJ 2959-1988 電子設備用壓電陶瓷濾波器 詳細規范 LT6.5MB用壓電陶瓷濾波器 評定水平E

11、BH GSO IEC 60642-2:2016 壓電陶瓷諧振器單元 第2部分：壓電陶瓷諧振器單元使用指南

12、YY/T 0110-2009 醫用超聲壓電陶瓷材料

13、KS C IEC 60642-2:2018 壓電陶瓷諧振器單元 - 第2部分:使用壓電陶瓷諧振器單元的指南

14、GB/T 3388-2002 壓電陶瓷材料型號命名方法

15、SJ/T 10709-2016 壓電陶瓷電聲元件總規范

16、SJ/T 10321-1992 壓電陶瓷點火器性能測試方法

17、SJ 2965-1988 電子設備用壓電陶瓷鑒頻器 分規范 電視伴音中頻鑒頻電路用壓電陶瓷鑒頻器

18、SJ 51511/1-1994 LT1.84M型壓電陶瓷濾波器詳細規范

19、GJB 1511A-2012 壓電陶瓷濾波器通用規范

20、SN/T 0246-1993 出口壓電陶瓷蜂鳴片檢驗規程

21、CB/T 3794-1997 壓電陶瓷電極結合強度試驗方法

關于壓電陶瓷檢測的相關介紹到此，上海復達檢測技術集團有限公司提供成分配方分析、理化測試、有毒有害物質檢測、司法鑒定、產品研發等服務，擁有CMA、CNAS等資質。歡迎您的咨詢。