压电陶瓷性能参数解析

数ε为F/m。ε=ε≠ε233(1-3)为(1-4)式(1-4)可以看出，I大时，tanδ也大；I小时tanδ也小。通常用RRtanδ来表示的介质损耗，称为介质损耗正切值或损耗因子，或者就叫做介质损耗。处于静电场中的介质损耗来源于介质中的电导过程。处于交变电场中的介质损耗，来源于电导过程和极化驰豫所引起的介质损耗。此(3)弹性常数压电陶瓷是一种弹性体，它服从胡克定律：“在弹性限度范围内，应力与应变成正比”。设应力为T，加于截面积A的压电陶瓷片上，其所STSS=sT(1-5)T=cS(1-6)式中，S为弹性顺度常数，单位为m2/N；C为弹性劲度常数，单位为N/m2。12S=ST(1-7)1111S=ST(1-8)2121上面两式弹性顺度常数S和S之比，称为迫松比，即(1-9)它表示横向相对收缩与纵向相对伸长之比。同理，可以得到S，S，S，其中，S=S，S=S。极化过的13212222111221压电陶瓷，其独立的弹性顺度常数只有5个，即S，S，S，S和S。11121333441112133344.独立的弹性劲度常数也只有5个，即C1112133344.条件下具有不同的弹性顺度常数。在外电路的电阻很小相当于短路，或电场强度E=0的条件下测得的称为短路弹性顺度常数，记作SE。在外电路的电阻很大相当于开路，或电位移D=0的条件下测得的称为开路弹性个弹性顺度常数：SE，SE，SE，SE，SE，SD，SD，SD，SD，SD。11121333441112133344同理，弹性劲度常数也有10个：CE，CE，CE，CE，CE，CD，CD，CD，CD，CD。11121333441112133344(4)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。机械品质因数越大，能量的损耗越小。产生损耗的原因在于内摩擦。机械品质因数可以根据等效电路计算而得：为(1-11)到(1-12)(1-13)D=Q/A=dT(1-15)S=dE(1-16)对于企图用来产生运动或振动(例如，声纳和超声换能器)的材料来说，希望具有大的压电应变常数d。另一个常用的压电常数是压电电压常数go，它表示内应力所产生的电场，或应变所产生的电位移的关系。常数g与常数d之间的关系如下：g=d/e(1-18)对于由机械应力而产生电压(例如留声机拾音器)的材料来说，希望具有高的压电电压常数g。T=-eE(1-19)E=-hS(1-20)(1-21)31313113(1-22)13113(1-23)331(1-24)(1-25)(1-26)d31=d32,d33,d15=d24g31=g32,g33,g15=g24e31=e32,e33,e15=e24h31=h32,h33,h15=h24(1-27)(1-28)1-1中。方程名称注：①i,j=1,2,3,4,5,6;m,n=1,2,3.②nmnm由于压电元器件的机械能与它的形状和振动模式有关，因此，不同形状和不同振动模式对应的机电耦合系数也不相同。压电陶瓷的机电耦合系数列于表1-2中，它们的计算方式可从压电方程中导出。表1-2KK31量T1;S1,S2,S3KKpKK极极T3,S1=S2,S3T1=T2,S1=S2,S3T1=T2;T3;S2T4;S415P33ttpp