高溫極化裝置極化三要素有哪些具體意義是什么

　　三要素

　　1.高溫極化裝置之極化電場

　　只有在極化電場作用下，電疇才能沿電場方向取向排列，所以它是極化條件中的主要因素。極化電場越高，促使電疇排列的作用越大，極化越充分。但不同配方，其高低應該不同。

　　極化電場大小主要取決于壓電陶瓷的矯頑場Ec。極化電場一定要大于Ec，才能使電疇轉向，沿外場方向排列。一般為Ec的2-3倍。而Ec的大小與陶瓷組成、結構有關。對四方相PZT系材料，Ec隨Zr/Ti比減小而增大。在三方向區域，Ec隨Zr/Ti比的變化不明顯。取代物若使材料晶軸比c/a減小，90o疇轉動產生內應力小，轉動容易，Ec降低。軟性添加物使Ec降低，硬性添加物使Ec提高。實用PZT系列材料Ec在0.6-1.6Kv/mm范圍內。Ec還隨溫度的升高而降低。因此若極化溫度升高，則極化電場可以相應降低。

　　極化電場還受到陶瓷的擊穿強度Eb的限制。一旦極化電場達到Eb大小，陶瓷擊穿后就成為廢品。Eb因制品存在氣孔、裂紋及成份不均勻而急劇下降。因此，前期制備工序必須保證制品的致密度和均勻性。

　　2.極化溫度

　　在極化電場和極化時間一定的條件下，極化溫度高時，電疇取向排列較易，極化效果較好。其主要原因在于：

　　①結晶各向異性隨溫度升高而降低，電疇轉向的內應力變小，即阻力小，所以極化較容易。

　　②電滯回線隨溫度升高變窄，即矯頑場變小，實際上也是使疇運動易進行。

　　③空間電荷效應隨溫度升高而減弱。有些雜質使制品中出現大量空間電荷，從而產生很強的空間電荷場，對外加極化電場有屏蔽作用，不利于極化。而溫度升高，制品電導率增加，使空間電荷易于遷移，減少積聚，空間電荷場的屏蔽作用就減小，利于極化。

　　極化溫度與材料組成有關。有的材料綜合反映壓電的機電耦合系數Kp值基本不受極化溫度影響，可以在較低溫度下極化，如含軟性添加物的PZT系。有的材料要求在較高溫度下極化，才能有較大Kp，如含硬性添加物的PZT系。

　　實踐選擇極化溫度時，都以溫度高些為好，因為提高極化溫度可以縮短極化時間，提高極化效率。但在較高的溫度時，常遇到的問題是制品電阻率太小，漏電流大，承受電壓低，即電壓加不上去。這除了與配方有關外，還與致密度不好、電阻率低有關。對于僅與配方有關的制品，只有降低極化電場和延長極化時間。

　　3.高溫極化裝置之極化時間

　　極化時間是指陶瓷制品從一個平衡態轉變到另一個平衡態所需要的保溫保壓時間。時間長，電疇轉向排列充分，并有利于極化過程中應力的弛豫。

　　極化時間對不同材料是不同的。對于同一種材料，極化時間與極化電場、極化溫度有關。電場強、溫度高，則所需極化時間短；反之，所需極化時間就長。

　　綜合考慮，確定極化條件應該以兼顧充分發揮壓電，提高成品率和節省時間為原則。對不同成分的材料，應在極化工藝原理指導下，通過實驗，優化出極化條件。實用中可通過測量壓電（如Kp或d33）來判定極化效果，當其不再隨極化條件增強而升高時，即可認為極化已經充分了。