壓電陶瓷參數(shù)介紹和NBT基陶瓷的極化與壓電性能測試及鐵電性能測試

　　2.4NBT基陶瓷的極化與壓電性能測試

　　2.4.1 NBT基陶瓷的極化

　　1. 試樣的制備

　　為對壓電陶瓷進行極化和性能測試，燒結(jié)后的陶瓷需要進行燒銀處理。燒銀就是在陶瓷的表面上涂覆一層具有高導(dǎo)電率，結(jié)合牢固的銀薄膜作為電極。電極的作用有兩點：（1）為極化創(chuàng)造條件，因為陶瓷本身為強絕緣體，而極化時要施加高壓電場，若無電極，則極化不充分；（2）起到傳遞電荷的作用，若無電極則在性能測試時不能在陶瓷表面積聚電荷，顯示不出壓電效應(yīng)。

　　首先將燒結(jié)后的圓片狀樣品磨平、拋光，使兩個平面保持干凈平整。然后在樣品的表面涂覆高溫銀漿（武漢優(yōu)樂光電科技有限公司生產(chǎn)，型號：SA-8021），并在一定溫度干燥。將表面涂覆高溫銀漿的樣品放入馬弗爐進行處理，慢速升溫到320~350℃，保溫15min以排除銀漿中的有機物，快速升溫到820℃并保溫15min后隨爐冷卻，最后將涂覆的銀電極表面拋光。

　　2. NBT基壓電材料的極化

　　利用壓電材料正負(fù)電荷中心不重合，對燒成后的壓電陶瓷在一定溫度、一定直流電場作用下保持一定的時間，隨著晶粒中的電疇沿著電場的擇優(yōu)取向定向排列，使壓電陶瓷在沿電場方向顯示一定的凈極化強度，這一過程稱為極化 ［70］。極化是多晶鐵電、壓電陶瓷材料制造工藝中的重要工序，壓電陶瓷在燒結(jié)后是各向同性的多晶體，電疇在陶瓷體中的排列是雜亂無章的，對陶瓷整體來說不顯示壓電性。經(jīng)過極化處理后，陶瓷轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨虍愋缘亩嗑w，即宏觀上具有了極性，也就顯示了壓電性。

　　對于不同類型的壓電陶瓷，進行合適的極化處理才能充分發(fā)揮它們最佳的壓電特征。決定極化條件的三個因素為極化電壓、極化溫度和極化時間。為了確定NBT基壓電材料的最佳極化條件，本文采用硅油浴高壓極化裝置（華儀電子股份有限公司生產(chǎn)，型號：7462）詳細(xì)研究了樣品的極化行為，并確定了最佳的極化條件。