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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划压电材料性能参数压电陶瓷材料的主要性能及参数自由介电常数T33电介质在应变为零时的介电常数，其单位为法拉/米。相对介电常数Tr3介电常数T33与真空介电常数0之比值，Tr3=T33/0，它是一个无因次的物理量。介质损耗电介质在电场作用下，由于电极化弛豫过程和漏导等原因在电介质内所损耗的能量。损耗角正切tg理想电介质在正弦交变电场作用下流过的电流比电压相位超前900，但是在压电陶瓷试样中因有能量损耗，电流超前的相位角小于900，它的余角称为损耗角，它是一个无因次的物理量，人们通常用损耗
2、角正切tg来表示介质损耗的大小，它表示了电介质的有功功率P与无功功率Q之比。即：电学品质因数Qe电学品质因数的值等于试样的损耗角正切值的倒数，用Qe表示，它是一个无因次的物理量。若用并联等效电路表示交变电场中的压电陶瓷的试样，则Qe=1/tg=CR机械品质因数Qm压电振子在谐振时储存的机械能与在一个周期内损耗的机械能之比称为机械品质因数。它与振子参数的关系式为：泊松比泊松比系指固体在应力作用下的横向相对收缩与纵向相对伸长之比，是一个无因次的物理量，用表示：=-S12/S11串联谐振频率fs压电振子等效电路中串联支路的谐振频率称为串联谐振频率，用fs表示，即并联谐振频率fp压电振子等效电路中并联
3、支路的谐振频率称为并联谐振频率，用fp表示，即fp=谐振频率fr使压电振子的电纳为零的一对频率中较低的一个频率称为谐振频率，用fr表示。反谐振频率fa使压电振子的电纳为零的一对频率中较高的一个频率称为反谐振频率，用fa表示。最大导纳频率fm压电振子导纳最大时的频率称为最大导纳频率，这时振子的阻抗最小，故又称为最小阻抗频率，用fm表示。最小导纳频率fn压电振子导纳最小时的频率称为最小导纳频率，这时振子的阻抗最大，故又称为最大阻抗频率，用fn表示。基频给定的一种振动模式中最低的谐振频率称为基音频率，通常成为基频。泛音频率给定的一种振动模式中基频以外的谐振频率称为泛音频率。温度稳定性温度稳定性系指压
4、电陶瓷的性能随温度而变化的特性。在某一温度下，温度变化1时，某频率的数值变化与该温度下频率的数值之比，称为频率的温度系数TKf。TKf=另外，通常还用最大相对漂移来表征某一参数的温度稳定性。正温最大相对频移=fs(正温最大)/fs(25)负温最大相对频移=fs(负温最大)/fs(25)机电耦合系数机电耦合系数K是弹性一介电相互作用能量密度平方V122与贮存的弹性能密度V1与介电能密度V2乘积之比的平方根。压电陶瓷常用以下五个基本耦合系数A、平面机电耦合系数KPB、横向机电耦合系数K31C、纵向机电耦合系数K33D、厚度伸缩机电耦合系数KTE、厚度切变机电耦合系数K15压电应变常数D压电应变常数
5、是在应力T和电场分量EM(MI)都为常数的条件下，电场分量E变化所引起的应变分量SI的变化与EI变化之比。压电电压常数G(PIEZOELECTRICVOLTAGECONSTANT)该常数是在电位移D和应力分量TN都为常数的条件下，应力分量TI的变化所引起的电场强度分量EI的变化与TI的变化之比。居里温度TC(CURIETEMPERATURE)压电陶瓷只在某一温度范围内具有压电效应，它有一临界温度TC，当温度高于TC时，压电陶瓷发生结构相转变，这个临界温度TC称为居里温度。温度稳定性(TEMPERATURESTABILITY)指压电陶瓷的性能随着温度变化的特性，一般描述温度稳定性有温度系数或最大
6、相对漂移二种方法。十倍时间老化率(AGEINGRATEPERDECADE)Y表示某一参数频率常数(FREQUENCYCONSTANT)对于径向和横向长度伸缩振动模式，其频率常数为串联谐振频率与决定此频率的振子尺寸的乘积。对于纵向长度厚度和伸缩切变振动模式，其频率常数为并联谐振频率与决定此频率的振子尺寸的乘积，其单位：压电陶瓷材料性能打印返回压电材料的主要性能参数介电常数介电常数是反映材料的介电性质，或极化性质的，通常用来表示。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如，压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大，而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。介电常数与元件的
7、电容C，电极面积A和电极间距离t之间的关系为=Ct/A式中C电容器电容；A电容器极板面积；t电容器电极间距当电容器极板距离和面积一定时，介电常数越大，电容C也就越大，即电容器所存储电量就越多。由于所需的检测频率较低，所以应大一些。因为大，C就相应大，电容器充放电时间长，频率就相应低。(2)压电应变常数压电应变常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小：d31?t(m/V)U式中U施加在压电晶片两面的压电；t晶片在厚度方向的变形。压电应变常数d33是衡量压电晶体材料发射性能的重要参数。其值大，发射性能好，发射灵敏度越高。压电电压常数g33压电电压常数表示作用在压电晶体上单位应力所产生的压
8、电梯度大小：g31?UP(V?m/N)P式中P施加在压电晶片两面的应力；UP晶片表面产生的电压梯度，即电压U与晶片厚度t之比，UP=U/t。压电电压常数g33是衡量压电晶体材料接收性能的重要参数。其值大，接收性能好，接收灵敏度高。机械品质因数机械品质因数也是衡量压电陶瓷的一个重要参数。它表示在振动转换时材料内部能量消耗的程度。产生损耗的原因在于内摩擦。E储?m?E损续振动时间长，脉冲宽度大，分辨率低。频率常数?m值对分辨力有较大的影响。机械品质因数越大，能量的损耗越小，晶片持由驻波理论可知，压电晶片在高频电脉冲激励下产生共振的条件是:t?L2?CL2f0式中t晶片厚度；?L晶片中纵波波长；CL
9、晶片中纵波的波速；f0晶片固有频率。则：Nt?tf0?CL2这说明压电片的厚度与固有频率的乘积是一个常数，这个常数叫做频率常数。因此，同样的材料，制作高频探头时，晶片厚度较小；制作低频探头时，晶片厚度较大。机电耦合系数K机电耦合系数K是综合反映压电材料性能的参数，它表示压电材料的机械能与电能之间的耦合效应。机电耦合系数可定义为K?转换的能量输入的能力探头晶片振动时，同时产生厚度方向和径向两个方向的伸缩变形，因此机电耦合系数分为厚度方向Kt和和径向Kp。Kt大，检测灵敏度高；Kp大，低频谐振波增多，发射脉冲变宽，导致分辨率降低，盲区增大。居里温度TC压电材料与磁性材料一样，其压电效应与温度有关。
10、它只能在一定的温度范围内产生，超过一定温度，压电效应就会消失。使压电材料的压电效应消失的温度称为压电材料的居里温度，用TC表示。探头对晶片的一般要求：机电耦合系数K较大，以便获得较高的转换效率。机械品质因子?m较小，以便获得较高的分辨率和较小的盲区。压电应变常数d31和压电电压常数g31较大，以便获得较高的发射灵敏度和接收灵敏度。频率常数Nt较小，介电常数?较大，以便获得较低的频率。居里温度TC较高，声阻抗适中。几种主要的压电陶瓷材料1钛酸钡压电陶瓷钛酸钡是最先制成并得到广泛应用的压电陶瓷，其机电耦合系数很高。和其他压电陶瓷比起来，它居里点较低，其机电性能在常温范围内很不稳定，并具有很大的老化
11、率。在强电场作用下，介电损耗也比较大。为了改进钛酸钡性能，采用离子替换和添加少量添加物的方法，这样提高压电常数、弹性常数和介电常数的温度稳定性。2锆钛酸铅压电压电陶瓷(PZT)锆钛酸铅压电压电陶瓷的居里点比钛酸钡高的多，在较大的温度范围内性能比较稳定，作为换(来自:写论文网:压电材料性能参数)能材料，它的压电效应显著。且可以通过变更其化学组成大幅度调整其化学性能。锆钛酸铅种类繁多，各具特点。PZT-4具有低机械损耗和介电损耗、大的交流退极化场，并具有较大的介电常数、机电耦合系数和压电常数，特别适合于强电场、大机械振幅的激励。PZT-5具有高机电耦合系数、高压电应变常数和高电阻率，各机电参数具有
12、优异的时间稳定性和温度稳定性，对低功率共振和非共振适用。PZT-8具有比PZT-4更低的机械损耗和介电常数、机电耦合系数，但抗张强度和稳定性优于PZT-4，更适用于高机械振幅的激励。3偏铌酸铅压电陶瓷(PbNb2O6)它的突出优点是能够经受接近居里点而不会强烈地退极化。另一个特点是具有特别低的机械品质因数。特别适合做宽带、耐高温、耐高静水压的换能器。4铌酸钾钠压电陶瓷它具有非常低的介电常数、较高的频率常数和较高的切变机电耦合系数k15，因而适合切变模式特别是高频下的换能器。5钛酸铅压电陶瓷它是一种颇具特点的压电材料。其居里点很高，适合在高温下工作。在压电陶瓷中，它的介电常数最小，具有中等阻抗。它的机电耦合系数kt和k33较大，而kp和k31却很小，用其制作沿z轴振动振子，易得到近似的纯模。它的压电常数g33大，适于做接收器。超声波探头常用压电材料的主要性能参数注：d31/10C?N,g31/10Vm?N，TC/,N3t/Hz?m目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
