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熱釋電材料的性能
盡管具有熱釋電效應(yīng)的材料種類很多，但當(dāng)今實用化的材料僅有幾種，如PbTiO3和PZT陶瓷，硫酸三甘肽TGS和LiTiO3單晶等。
表4.5-11列出部分熱釋電材料的性能。其中LiTa03，LiNbO3和SBN（Sr0.5 Ba0.5 Nb2O5)是單晶，PZT（PbZr1-y，TiyO3,y=0.1)和PbTiO3是陶瓷，TGS和PVF2是有機(jī)材料。但純PbTiO3燒結(jié)困難，必須摻入Bi1/3 TiO3，PhZn1/3Nb2/302，或添加La203和Mn02的組合物，才能獲得對紅外線敏感的實用材料。像TCS等有機(jī)晶體，從2～3μm到長波長,其紅外吸收系數(shù)都大，但對PbTiO3和SBN等無機(jī)化合物，直到10μm附近的遠(yuǎn)紅外區(qū)，多數(shù)材料都是透明的。若在元件的兩邊蒸發(fā)上數(shù)納米厚的金屬膜電極，將產(chǎn)生由膜引起的紅外吸收。因此，為了獲得足夠高的探測靈敏度，需在探測元件表面上附加紅外吸收膜。
表4.5-11 部分熱釋電材料的性能
| 材料名稱 | 熱釋電系數(shù) /C.cm-2·K-1 | 相對介電常量ε | 居里溫度Tc/℃ | P/(εC′) /C.cm?J-1 |
TGS LiTao3 PZT PbTio3 PVF2 SBN LiNbo3
| 4.8x108 2.3 2.0 6.0 0.24 6.5 0.4 | 35 34 380 200 11 380 30 | 49 618 270 470 ~120 115 1200 | 4.6X10-10 1.3 1.1 0.94 0.9 0.8 0.46 |
熱釋電系數(shù)測試儀基于熱釋電動態(tài)電流法設(shè)計,由溫度控制器、加熱爐體、微電流放大器、溫度測試儀以及計算機(jī)軟件系統(tǒng)組成。溫度控制器控制加熱爐體內(nèi)部溫度;樣品的電流信號通過微電流放大器、輸入到計算機(jī);而溫度信號則直接通過溫度測試儀傳送到計算機(jī)。能測量具有熱釋電性能的單晶、陶瓷、厚膜及薄膜材料樣品, 適用范圍廣。
華測熱釋電系數(shù)測試儀采用動態(tài)電流法測量壓電陶瓷材料的熱釋系數(shù)，測熱釋電系數(shù)測試系統(tǒng)的功能就是實現(xiàn)對微弱熱釋電電流信號和溫度信號的實時測量。其構(gòu)成可以分為:熱釋電樣品加熱、溫度測量、升降溫速度控制、熱釋電電流測量和測量數(shù)據(jù)處理通過工業(yè)計算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得出壓電陶瓷材料的熱釋電系數(shù)。
熱釋電系數(shù)測試儀可以分析被測樣品熱釋電系數(shù)隨溫度、時間變化的曲線，通過軟件將這些變化曲線的溫度譜、時間譜等集成一體并進(jìn)行分析測量并可以直接得出樣品的熱釋電圖譜。對試樣大小及形狀無特殊要求，圓片、方塊、長條、柱形等均可測量，可廣泛用于鐵電、壓電材料（壓電陶瓷、高分子）以及相關(guān)器件性能的評價與測試。