實踐檢驗ZJ-6型精密壓電測試儀（D33/D31/D15)投入綿陽九院

       ZJ-6型精密壓電測試儀（D33/D31/D15)投入綿陽九院

   ZJ-6型精密壓電測試儀（D33/D31/D15）投入綿陽九院（中國工程物理研究院）實踐應用后，適配該院在壓電材料及相關器件研發、性能表征的核心需求，成為提升科研與工程應用水平的關鍵測試設備。該儀器可測量壓電陶瓷、壓電單晶等材料的d33、d31、d15壓電常數，測量范圍寬、分辨率高，能滿足九院在鈣鈦礦等功能材料研究中的嚴苛測試要求。    實踐中，該儀器主要應用于九院壓電功能材料的性能檢測與研發優化，可快速完成不同取向壓電材料的壓電常數精標定，助力團隊開展鐵電-反鐵電相變等相關研究，為材料定向設計提供可靠數據支撐。其操作便捷、適配多種樣品形態的特點，有效提升了測試效率，解決了傳統測試設備精度不足、適配性差的難題。

同時，該儀器可配套相關極化裝置使用，實現壓電材料測試與制備的協同推進，為九院在新能源器件、微電子設備等領域的技術突破提供了關鍵測試保障，進一步了該院功能材料研發的測試體系，推動了壓電材料在相關工程領域的應用落地與技術升級。

    主要技術參數：

主要技術指標:

★d33/d15/31：量程:×1 檔:20 至 10000pC/N；×0.1檔:2至200pC/N

×1檔:±2%±1至3 (pC/N)，當d33 在200至2000pC/N

×0.1 檔: =±2%±1至3 (0.1pC/N)，當d33 在20至200pC/N

±5%±1至3 (0.1pC/N)，當 d₃₃ 在2至20pC/N

★計量標定標準樣尺寸：18mm*0.8mm，老化時間：2-3年（評判壓電測試儀準確性能的重要依據之一）

提供壓電薄膜標準片：20*20MM

電壓保護：放電保護功能  

★D31塊體夾具，D15塊體夾具，D15圓管夾具，D31塊體夾具，薄膜拉伸夾具（新增功能）,共面電極功能（新增）
±5%±1個數字，當d33在10到200pC/N；
×0.1擋：±2%±1個數字，(當d33在10到200pC/N)
±5%±1個數字，當d33在10到20pC/N。
分辨率： ×1擋：1 pC/N；    ×0.1擋：0.1 pC/N。
尺寸：施力裝置：Φ110×140mm；儀器本體：240×200×80mm。
重量：施力裝置：約4公斤；

頻率：110HZ

交變力：0-0.25 N    
儀器本體：2公斤。
電源：220伏，50赫，20瓦。

壓電效應是機械能和電能的耦合，壓電材料在眾多關鍵技術中發揮著重要作用。其正向壓電效應廣泛應用于各類傳感器、超聲設備和能量采集器中；而逆向壓電效應則常用于高精度驅動器及高功率超聲系統。目前，全球壓電陶瓷市場估值約為20億美元，主要由含鉛陶瓷（如PZT）主導。與單晶材料相比，陶瓷具有更高的可加工性，能夠較容易地制備成多種復雜形狀，因此成為壓電材料研究與應用的核心方向。

壓電陶瓷形狀的設計

雖然壓電陶瓷長期以來一直以傳統設計的形式使用，例如圓盤、平板、環和管，但制造方法的進步使得具有復雜形狀以及電極和極化網絡的非傳統壓電陶瓷成為可能。

壓電元件的形狀會影響其振動模式，進而影響機電耦合因子的解析表達式，如下圖。長寬比與標準要求不同的壓電元件將產生多種振動模式的重疊響應。這使得在表征材料參數時阻抗譜的解釋變得復雜，并且需要進行額外的數據分析，尤其是當這些元件用作設備中的傳感器時。