鐵電體電致伸縮效應測試儀的測試目的

鐵電體(ti) 電致伸縮效應測試儀(yi) 的測試目的

在精密製造、航空航天、生物醫療等前沿領域，材料的微小形變往往決(jue) 定著設備的性能極限。鐵電體(ti) 材料因特殊的電致伸縮效應——在電場作用下產(chan) 生納米級形變，成為(wei) 精密驅動、能量轉換等領域的“明日之星"。要精準量化這種形變，離不開檢測設備。足球竞彩国际米兰结果自主研發的鐵電體(ti) 電致伸縮效應測試儀(yi) 。

一、電致伸縮效應

是指介電體(ti) 在電場作用下，因誘導極化而產(chan) 生形變的現象。與(yu) 壓電效應（形變與(yu) 電場呈線性關(guan) 係）不同，電致伸縮效應的形變與(yu) 電場平方成正比，且方向無關(guan) 。這種“平方效應"使得電致伸縮材料在高頻、高溫等惡劣條件下具有特殊優(you) 勢：

l 零遲滯響應：應變與(yu) 電場瞬時同步，動態重複精度達0.01μm級

l 免極化工藝：材料製備後無需預極化處理，簡化器件製造流程

l 惡劣環境適應性：在惡劣溫域內(nei) 保持穩定機電耦合特性

二、測電致伸縮效應的四大目的

1. 材料性能評估

l 電致伸縮係數（Q或M）是衡量材料機電耦合性能的關(guan) 鍵指標。通過測試，可量化材料在電場下的應變能力，例如：

l 弛豫型鐵電體(ti) （如铌鎂酸鉛）因高介電常數（可達10⁴）和低剩餘(yu) 極化，在電場下能產(chan) 生顯著應變（可達10⁻³量級），適合高溫/高頻應用；

l 聚合物電致伸縮材料（如經電子束輻照的聚合物）具有低楊氏模量和高擊穿場強（>1000MV/m），最大應變可達30%，適合柔性電子領域。

2. 器件設計優(you) 化

l 在微位移器件（如精密驅動器、光學鏡片定位台）中，電致伸縮材料的應變精度（可達0.01μm級）和響應速度（微秒級）直接影響器件性能。通過測試，可篩選出適合特定頻率（如MHz級）和電場強度（如10kV/cm）的材料，避免設計盲區。例如：

l 航空航天：衛星天線驅動機構需在惡劣溫度下工作，測試可篩選出低熱滯後材料，確保定位精度；

l 生物醫療：微創手術器械的微動控製需高精度形變，測試可驗證材料在生理環境下的可靠性。

3. 失效分析

在惡劣條件下（如高壓、高溫），材料可能因電致伸縮效應導致疲勞或斷裂。例如：

高壓電器設備：電致伸縮換能器需長期穩定工作，測試可預測材料壽命，防止設備故障；

新能源領域：固態電池電解質材料在電場下的微變形需嚴(yan) 格控製，避免電池鼓包風險。

4. 質量控製

在工業(ye) 生產(chan) 中，電致伸縮效應測試是確保產(chan) 品質量的關(guan) 鍵環節。例如：

l 消費電子：手機振動馬達材料的形變一致性直接影響用戶體(ti) 驗，測試可實現批量產(chan) 品的性能篩選；

l 汽車電子：傳(chuan) 感器材料的形變穩定性需通過測試驗證，確保行車安全。

電致伸縮效應測試儀(yi)

pzt 壓電陶瓷測試曲線圖

三、鐵電體(ti) 電致伸縮效應測試儀(yi)

l 電壓輸出能力內(nei) 置電壓檔位：±10V、±20V、±100V、±200V，覆蓋薄膜至塊體(ti) 材料的測試需求。

l 擴展電壓範圍：通過外接功率放大模塊，電壓可升至±4kV、±10kV甚至±20kV或更高，適用於(yu) 高場強下的惡劣條件測試。

l 頻率控製範圍基礎頻率：0.2–1MHz，支持PC端自定義(yi) 波形（正弦波、三角波、矩形波等）。

l 高頻性能：在±200V內(nei) 置電壓下，電滯回線測試頻率可達270kHz，滿足高頻動態響應分析。

l 電流與(yu) 精度輸出電流峰值：±1A，連續追蹤顯示電流曲線，確保形變過程的實時監測。

l 電壓精度：準確性優(you) 於(yu) 0.5%，最小脈衝(chong) 寬度低至500ns，上升時間僅(jin) 200ns，捕捉瞬態形變細節。

l 高速采集係統模擬輸入通道：采樣率高達40MS/s，量程±10V（16位分辨率），確保形變信號的無損捕獲。

l 覆蓋從(cong) 低頻到高頻甚至超聲測量領域DC~2.5MHz的頻率範圍相應，最大測量速度20m/s，振幅分辨率20pm，頻率精度小於(yu) 0.1% 。

l 可實現位移測量和振動測量等多種功能，距離到長工作距離可達40m，內(nei) 置外置可變集鏡頭可選。

四、擴展性與(yu) 兼容性

l 基礎測試模式電滯回線：定量分析飽和極化(Ps)、剩餘(yu) 極化(Pr)、矯頑場(Ec)等關(guan) 鍵參數。

l 脈衝(chong) /漏電流/IV-CV曲線：支持脈衝(chong) 寬度低至1μs，最大測試電容範圍1nF（與(yu) 頻率相關(guan) ）。

l 擴展功能電致伸縮專(zhuan) 項測試：通過高溫夾具及自動采集軟件，實現高溫下的形變-電場關(guan) 係分析。

l 多物理場耦合：可選配壓電、熱釋電、TSDC（熱刺激去極化電流）等模塊，研究材料在電-熱-力耦合作用下的行為(wei) 。

l 波形輸出能力16位任意波形發生器：生成複雜電場序列，模擬實際工況中的非線性激勵。

l 溫區覆蓋高溫測試：可選配高低溫裝置，實現寬溫區形變測量。

l 真空兼容性：支持真空環境測試，適配航空航天材料研究。