物理专业实验报告专业应用物理班级 1 姓名学号实验名称压电材料的压电常数d33测试实验地点实验日期【实验目的】（1）掌握准静态 d33 测试仪的使用方法以及测量压电常数d33。（2）熟悉压电材料压电效应的基本原理【实验仪器】YE2730A 准静态压电常数 d33 测试仪； PZT 压电陶瓷样品； PMN 压电陶瓷样品【实验原理】压电材料 (piezoelectric material)，受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。1880年,法国物理学家P. 居里和 J.居里兄弟发现 ,把重物放在石英晶体上 ,晶体某些表面会产生电荷,电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。1、压电效应某些物质， 当沿着一定方向施加压力或拉力时，会发生形变， 其内部就产生极化现象， 同时，其外表面上产生极性相反的电荷； 当外力拆掉后， 又恢复到不带电的状态； 当作用力方向反向时，电荷极性也相反；电荷量与外力大小成正比。这种现象叫正压电效应 。如图 1 所示。FFFFQ图 1 （正）压电效应反之，当对某些物质在极化方向上施加一定电场时，材料将产生机械形变，当外电场撤销时，形变也消失，这叫 逆压电效应 ，也叫 电致伸缩 。压电效应的可逆性如图62 所示。利用这一特性可实现机—电能量的相互转换。压电介质正压电效应逆压电效应机械能电能图 2 压电效应的可逆性压电式传感器大都采用压电材料的正压电效应制成。大多数晶体都具有压电效应，而多数晶体的压电效应都十分微弱。2、压电陶瓷的压电效应压电陶瓷是一种经过极化处理后的人工多晶铁电体。多晶是指它由无数细微的单晶组成，所谓铁电体是指它具有类似铁磁材料磁畴的电畴结构，每个单晶形成一单个电畴， 这种自发极化的电畴在极化处理之前，个晶粒内的电畴按任意方向排列，自发极化的作用相互抵消， 陶瓷的极化强度为零，因此，原始的压电陶瓷呈现各向同性而不具有压电性。为使其具有压电性，就必须在一定温度下做极化处理。图 3 陶瓷极化过程示意图图 4 束缚电荷与自由电荷排列示意图所谓 极化处理 ，是指在一定温度下，以强直流电场迫使电畴自发极化的方向转到与外加电场方向一致，作规则排列，此时压电陶瓷具有一定的极化强度，再使温度冷却，撤去电场，电畴方向基本保持不变，余下很强的剩余极化电场，从而呈现压电性，即陶瓷片的两端出现束缚电荷，一端为正，另一端为负。如图3 所示。由于束缚电荷的作用，在陶瓷片的极化两端很快吸附一层来自外界的自由电荷，这时束缚电荷与...
