DHM動态電滞回線，鐵電測試儀視頻(pín)資料

TDZT-04C鐵電性能綜合測試系統

TDZT-04A鐵電性能綜合測試系統

關鍵詞:鐵電材料參數測試儀,鐵電子材料測試儀,鐵電測試儀

相關知識背景

目前按産生傳感、驅動功能的(de)機制, 鐵電陶瓷可(kě)分(fēn)爲3種

層狀鐵電陶瓷

研究較多(duō)，并且用(yòng)于制備鐵電陶瓷材料的(de)是鈣钛礦結構的(de)锆钛酸鉛。

簡稱PZT系列。此系列的(de)突出優點是剩餘極化(huà)較大(dà)Pr大(dà)約10~35 μC/cm、熱(rè)處理(lǐ)溫度較低(600℃左右)。但是随著(zhe)研究的(de)深入人(rén)們發現在經過累計的(de)極化(huà)反轉之後PZT系列性能退化(huà)，主要表現在出現高(gāo)的(de)漏電流和(hé)較嚴重的(de)疲勞問題另外鉛的(de)揮發對(duì)人(rén)體也(yě)有害。因此研究和(hé)開發性能優良且無鉛的(de)鐵電陶瓷具有重要的(de)現實意義。而铋系層狀鈣钛礦結構材料屬于鐵電材料類且性能較好又不含鉛，因此受到人(rén)們的(de)廣泛關注。該材料通(tōng)式是(Bi2O2) An-1BnO3n+1)其中A 爲+1、+2或+3價離子，B 爲+ 3、+ 4 或+ 5價離子，n 爲類鈣钛礦層中氧八面體BO6層數，其中類鈣钛礦層(An-1BnO3n+1)與铋氧層(Bi2O2)交替排列。SrBi4Ti4O15，簡稱SBTi，n=4 、n = 5或n = 7，陶瓷是铋系層狀鈣钛礦結構鐵電陶瓷材料。研究發現，其剩餘極化(huà)較大(dà)單晶極化(huà)強度方向沿a 或b軸時(shí)2Pr=58μC/cm2

[1]熱(rè)穩定性能也(yě)比較好，居裏溫度爲520℃。

[2]另外SBTi 陶瓷又是非鉛系列材料是一種比較有前途的(de)鐵電陶瓷材料。但是由于Bi容易揮發，在材料制備和(hé)使用(yòng)過程中容易成铋空位，從而形成氧空位，影(yǐng)響材料的(de)抗疲勞性能和(hé)鐵電性能。爲了(le)滿足實際應用(yòng)的(de)需要，需要提高(gāo)和(hé)改進該系列材料的(de)鐵電性能。因此，國内外研究者在改變制備途徑、制備方法以及調整材料的(de)組分(fēn)等方面作了(le)不少研究。

弛豫型鐵電陶瓷

弛豫型鐵電體(relaxation ferroelectrics)簡稱RF。是指順電-鐵電轉變屬于彌散相變的(de)一類鐵電材料?它同時(shí)具有鐵電現象和(hé)弛豫現象。與典型鐵電體相比，弛豫型鐵電體的(de)一個(gè)典型特征是複介電常數，ε*(ω) =ε'(ω) −ε"(ω)，ω爲角頻(pín)率的(de)實部，ε'(ω)随溫度變化(huà)呈現相對(duì)寬且變化(huà)平緩的(de)峰，其最大(dà)ε'(ω)值對(duì)應的(de)溫度Tm随ω的(de)增加而向高(gāo)溫移動。該特征與結構玻璃(structureglass)化(huà)轉變、自旋玻璃(spin glass)化(huà)轉變的(de)特征極爲相似。所以，弛豫型鐵電體又被稱爲極性玻璃(polar glass)，相應的(de)弛豫鐵電相變又被稱爲極性玻璃化(huà)轉變。迄今爲止，雖然人(rén)們對(duì)弛豫鐵電相變進行了(le)大(dà)量的(de)實驗測量和(hé)理(lǐ)論探索，但是仍然沒有被普遍接受的(de)弛豫鐵電相變模型所以對(duì)弛豫鐵電相變機制的(de)研究一直是該領域研究的(de)熱(rè)點問題之一。另外，現有的(de)一些弛豫鐵電體具有優良的(de)鐵電、壓電和(hé)熱(rè)釋電性能，因而具有廣泛而重要的(de)應用(yòng)。

因此，對(duì)現有弛豫鐵電體性能的(de)優化(huà)以及新型弛豫鐵電體的(de)合成将具有重要的(de)潛在應用(yòng)價值，同時(shí)也(yě)是該領域的(de)另一熱(rè)點問題。SrTiO3是一種無污染的(de)功能陶瓷材料，因此以SrTiO3爲基礎合成的(de)新材料有産業的(de)優勢。研究發現在SrTiO3中引入Bi離子産生了(le)典型的(de)鐵電弛豫行爲，并對(duì)其進行了(le)介電譜測量，但是測量頻(pín)率爲100Hz。而一般認爲，玻璃化(huà)轉變的(de)特征時(shí)間50~102s，所以在更低的(de)頻(pín)率範圍内對(duì)極性玻璃體的(de)介電譜測量，無疑對(duì)理(lǐ)解其玻璃化(huà)轉變機制是有價值的(de)。

反鐵電陶瓷

上世紀80年代後期具有大(dà)電緻應變和(hé)大(dà)機電轉換能力的(de)PZST 反鐵電陶瓷作爲換能器或大(dà)位移緻動器有源材料方面的(de)研究工作逐步出現。美(měi)國Pennsylvania 大(dà)學材料研究所開展了(le)PZST反鐵電陶瓷作爲大(dà)位移緻動器有源材料應用(yòng)的(de)可(kě)行性研究工作，針對(duì)"方寬"型電滞回線的(de)PZST 反鐵電陶瓷進行了(le)一系列改性優化(huà)，降低相變場(chǎng)強，增大(dà)縱向應變量，最大(dà)縱向應變量達到0.85%，相變場(chǎng)強爲48 kV/cm，電滞寬度爲20 kV/cm。指出"方寬"型電滞回線的(de)反鐵電陶瓷在交變電場(chǎng)下(xià)表現出嚴重的(de)電滞損耗，因而不适于交變狀态下(xià)應用(yòng)。

鐵電材料:在具有壓電效應的(de)材料中具有自發極化(huà),自發極化(huà)包括二部分(fēn):一部分(fēn)來(lái)源于離子直接位移;另一部分(fēn)是由于電子雲的(de)形變。而且其自發極化(huà)強度可(kě)以因外電場(chǎng)反向而反向,或者在電場(chǎng)作用(yòng)下(xià)不可(kě)反向但可(kě)以重取向的(de)晶體。鐵電體中的(de)自發極化(huà)有兩個(gè)或多(duō)個(gè)可(kě)能的(de)取向。所有鐵電體都可(kě)以通(tōng)過人(rén)工極化(huà)使其具有壓電性，值具有壓電性的(de)并不一定都是鐵電體。

一、産品介紹：

TDZT-04C鐵電性能綜合測試系統是最新一代鐵電材料參數測試儀适用(yòng)于鐵電薄膜、鐵電體材料（既可(kě)塊體材料）的(de)電性能測量，可(kě)測量鐵電薄膜電滞回線、I—V特性及開關特性，可(kě)精确地測出具有非對(duì)稱電滞回線鐵電薄膜的(de)Pr值。可(kě)測鐵電體材料的(de)電滞回線及I—V特性。

一、産品介紹：

TDZT-04C 型鐵電性能綜合測試系統是最新一代鐵電材料參數測試儀适用(yòng)于鐵電薄膜、鐵電體材料（既可(kě)塊體材料）的(de)電性能測量，可(kě)測量鐵電薄膜電滞回線、I—V特性及開關特性，可(kě)精确地測出具有非對(duì)稱電滞回線鐵電薄膜的(de)Pr值。可(kě)測鐵電體材料的(de)電滞回線及I—V特性。

主要技術指标：
1.輸出信号電壓：：薄膜：0～±10V 陶瓷、材料：0～±2000V
2.輸出信号頻(pín)率：薄膜材料1-1000HZ，陶瓷：0-1Hz
3.電容範圍：1000nf～ 100nf, 精度: ≤1%。
4.電流範圍: 1nA～10A ,精度: ≤1%。

5、測試樣品：0-20mm  5個(gè)

6、高(gāo)壓樣品池：2個(gè)，一個(gè)封閉式：8CM*6CM 一個(gè)開放式：8CM*5CM

7、三維移動薄膜測試平台：直立式探針一套，角度式探針一套

8、電流：1-10倍放大(dà)，信号：1-20倍。.數據結口：USB或BNC接口。

9. 數據采集分(fēn)析軟件： 能畫(huà)出鐵電薄膜的(de)電滞回線，定量得(de)到鐵電薄膜材料的(de)飽和(hé)極化(huà)Ps、剩餘極化(huà)Pr、矯頑場(chǎng)Ec、漏電流等參數;可(kě)以進行鐵電薄膜材料的(de)鐵電疲勞性能、鐵電保持性能的(de)測試，電阻測量，漏電流測量。

10.可(kě)以配合ZJ-3和(hé)ZJ-6型壓電測試儀操作系統