高温极化装置极化三要素有哪些具体意义是什么

　　三要素

　　1.高温极化装置之极化电场

　　只有在极化电场作用下，电畴才能沿电场方向取向排列，所以它是极化条件中的主要因素。极化电场越高，促使电畴排列的作用越大，极化越充分。但不同配方，其高低应该不同。

　　极化电场大小主要取决于压电陶瓷的矫顽场Ec。极化电场一定要大于Ec，才能使电畴转向，沿外场方向排列。一般为Ec的2-3倍。而Ec的大小与陶瓷组成、结构有关。对四方相PZT系材料，Ec随Zr/Ti比减小而增大。在三方向区域，Ec随Zr/Ti比的变化不明显。取代物若使材料晶轴比c/a减小，90o畴转动产生内应力小，转动容易，Ec降低。软性添加物使Ec降低，硬性添加物使Ec提高。实用PZT系列材料Ec在0.6-1.6Kv/mm范围内。Ec还随温度的升高而降低。因此若极化温度升高，则极化电场可以相应降低。

　　极化电场还受到陶瓷的击穿强度Eb的限制。一旦极化电场达到Eb大小，陶瓷击穿后就成为废品。Eb因制品存在气孔、裂纹及成份不均匀而急剧下降。因此，前期制备工序必须保证制品的致密度和均匀性。

　　2.极化温度

　　在极化电场和极化时间一定的条件下，极化温度高时，电畴取向排列较易，极化效果较好。其主要原因在于：

　　①结晶各向异性随温度升高而降低，电畴转向的内应力变小，即阻力小，所以极化较容易。

　　②电滞回线随温度升高变窄，即矫顽场变小，实际上也是使畴运动易进行。

　　③空间电荷效应随温度升高而减弱。有些杂质使制品中出现大量空间电荷，从而产生很强的空间电荷场，对外加极化电场有屏蔽作用，不利于极化。而温度升高，制品电导率增加，使空间电荷易于迁移，减少积聚，空间电荷场的屏蔽作用就减小，利于极化。

　　极化温度与材料组成有关。有的材料综合反映压电的机电耦合系数Kp值基本不受极化温度影响，可以在较低温度下极化，如含软性添加物的PZT系。有的材料要求在较高温度下极化，才能有较大Kp，如含硬性添加物的PZT系。

　　实践选择极化温度时，都以温度高些为好，因为提高极化温度可以缩短极化时间，提高极化效率。但在较高的温度时，常遇到的问题是制品电阻率太小，漏电流大，承受电压低，即电压加不上去。这除了与配方有关外，还与致密度不好、电阻率低有关。对于仅与配方有关的制品，只有降低极化电场和延长极化时间。

　　3.高温极化装置之极化时间

　　极化时间是指陶瓷制品从一个平衡态转变到另一个平衡态所需要的保温保压时间。时间长，电畴转向排列充分，并有利于极化过程中应力的弛豫。

　　极化时间对不同材料是不同的。对于同一种材料，极化时间与极化电场、极化温度有关。电场强、温度高，则所需极化时间短；反之，所需极化时间就长。

　　综合考虑，确定极化条件应该以兼顾充分发挥压电，提高成品率和节省时间为原则。对不同成分的材料，应在极化工艺原理指导下，通过实验，优化出极化条件。实用中可通过测量压电（如Kp或d33）来判定极化效果，当其不再随极化条件增强而升高时，即可认为极化已经充分了。