關鍵詞:壓電測試,PVDF測試,D33測試,靜壓電
ZJ-4型全量程精密d33測量儀是一款新的全量程精密D33測試儀,該儀器不僅可以測試壓電陶瓷,粉末,而且可以測量PVDF薄膜材料,是一款測量壓電材料的d33常數而設計的專用儀器。ZJ-4型寬量程精密D33測試儀,兼容了D31塊體,D31薄膜拉伸夾具,D15條狀夾具,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),功能更加齊全,能夠哦測量各種異形樣品,本儀器是從事壓電材料及壓電元件生產、應用與研究部門的重要儀器。
產品主要特點:
1、 測量壓電常數的壓電單晶及壓電高分子材料
2、 測量生物壓電材料及PVDF薄膜材料
3、 提供了D31塊體,D31薄膜拉伸夾具,D15條狀夾具,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)等八套夾具
4、 可以配合JKZC-YDZK03A型壓電阻抗分析儀,進行ε介電常數、(ε'、ε''介電常數實部與虛部)、C電容、(C’、C''電容實部與虛部、D損耗、R電阻、(R'、R''電阻實部與虛部)、Z、(Z'、Z''阻抗實部與虛部)、Y導納、Y’、Y''(導納實部與虛部)、X電抗、Q品質因數、cole-cole圖譜、機電耦合系數Kp、等參數的測試。
5、 可以配合PZT-JH30/1壓電復合極化裝置進行陶瓷,PVDF薄膜的油浴極化和空氣電暈極化,提供PZT-JH10/4型壓電極化裝置(四通道)
三、符合標準:
1、GB/T 3389-2008壓電陶瓷材料性能測試方法性能參數的測試
2、 GB3389.4-82《壓電陶瓷材料性能測試方法 縱向壓電應變常數d33的靜態測試》
3、GB/T3389.5-1995《壓電陶瓷材料性能測試方法 圓片厚度伸縮振動模式》
4、GB000?Tj1.1/T3389.4-1982《壓電陶瓷材料性能測試方法 柱體縱向長度伸縮振動模式》
5、GB/T 3389.7-1986《壓電陶瓷材料性能測試方法 強場介電性能的測試》
6、GB/T3389.8-1986《壓電陶瓷材料性能測試方法 熱釋電系數的測試
四、未來應用場景
壓電材料是一類能實現機械能與電能相互轉換的功能材料,憑借的壓電效應,在多個關鍵領域發揮著不可替代的作用。以下從四大核心應用方向展開分析:
核心原理:通過材料受壓變形產生電荷,將環境中的機械能(如振動、壓力)轉化為電能。
· 壓電納米發電機
o 應用場景:可穿戴設備(如智能手環收集人體運動能量)、物聯網傳感器(為低功耗設備供電)、智能家居(地板踩踏發電)。
o 技術優勢:微型化、自供能,解決傳統電池續航瓶頸,推動 “無源電子” 技術發展。
· 新能源采集
o 工業場景:利用工廠機械振動、交通車輛行駛產生的能量,通過壓電材料陣列發電,降低設備能耗。
o 環境監測:在風力發電機中嵌入壓電傳感器,實時監測葉片振動狀態并優化發電效率。
二、醫療領域:精準診療與生物醫學工程
核心價值:利用壓電材料的高頻振動特性或電刺激功能,實現疾病診斷與治療。醫療設備
超聲成像:B 超探頭中的壓電陶瓷晶片發射超聲波并接收反射信號,生成人體內部圖像,是臨床診斷的基礎技術。
骨修復與康復
1.壓電陶瓷植入物可通過微電流刺激促進骨細胞生長,加速骨折愈合。
2.智能假肢利用壓電傳感器感知壓力變化,提升義肢操控的精準度與舒適度。
神經調控
1.深部腦刺激(DBS):壓電微電極通過電脈沖調節異常神經活動,用于治療帕金森病、癲癇等神經系統疾病,相比傳統電極更具生物相容性。
2.藥物遞送:壓電驅動的微型泵可實現精準給藥,例如在腫瘤治療中定點釋放化療藥物。
五、工業與探測領域:高可靠性傳感與監測
核心功能:作為高精度傳感器,感知壓力、振動、溫度等物理量,服務于工業自動化與資源勘探。
工業傳感器
1.油氣勘探:壓電地震檢波器埋入地下,捕捉地層振動信號,輔助地質結構成像,提高石油天然氣開采效率。
2.智能制造:在機械加工中,壓電式力傳感器實時監測刀具載荷,預防過載損壞;振動傳感器用于設備故障預警(如軸承磨損檢測)。
安全監測
1.橋梁與建筑健康監測:通過粘貼壓電應變片,實時監測結構形變,預警裂縫或沉降風險,保障基礎設施安全。
2.航空航天:飛機機翼中的壓電傳感器可感知氣流引起的振動,優化氣動設計并減少疲勞損傷。
六、消費電子與日常生活:便捷化與智能化
核心特點:小型化、低成本,滲透至日常電子設備的核心功能。
· 點火裝置
o 打火機、燃氣灶的壓電陶瓷點火器通過瞬間高壓放電產生電火花,是最普及的民用場景。
· 聲學器件
o 麥克風與揚聲器:壓電式麥克風利用振動產生電信號,常用于專業錄音設備;壓電揚聲器則通過逆壓電效應將電信號轉化為聲波,適用于超薄設備(如柔性屏音箱)。
· 觸控與反饋
o 部分手機、平板電腦采用壓電觸覺反饋技術,通過細微振動模擬物理按鍵觸感,提升交互體驗。
· 可穿戴健康設備
o 智能手表中的壓電心率傳感器通過感知動脈搏動引起的壓力變化,實現非侵入式心率監測。
未來發展趨勢
1. 材料創新:開發柔性壓電材料(如聚偏氟乙烯 PVDF)和納米復合材料,提升生物兼容性與環境適應性,推動可植入醫療設備和柔性電子發展。
2. 多技術融合:與 AI、5G 結合,打造智能壓電傳感器網絡,例如在智慧城市中構建分布式振動監測系統,實時預警災害(如地震、管道泄漏)。
3. 綠色能源拓展:探索海洋波浪能、人體動能等 “小眾能源” 的規模化收集,助力碳中和目標。
壓電材料正從 “小眾功能材料” 逐步轉變為跨學科創新的核心載體,其應用邊界將隨著技術突破持續擴展,未來在新能源、精準醫療、智能硬件等領域有望催生更多性產品。
七、主要技術指標
d33測量范圍:
×1擋: 20 至2000pC/N 擴展10000PC/N
×0.1擋: 2 至400pC/N。
可以配套PZT-JH10/4/8/12型壓電極化裝置使用
可以配套ZJ-D33-YP15壓電壓片機使用
誤差:×1擋:±2%±1個數字,當d33在100到4000pC/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,D31薄膜拉伸夾具,D15條狀夾具,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;
儀器本體:2公斤。
電源:220伏,50赫,20瓦。