2.4NBT基陶瓷的極化與壓電性能測(cè)試

　　2.4.1 NBT基陶瓷的極化

　　1. 試樣的制備

　　為對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行極化和性能測(cè)試，燒結(jié)后的陶瓷需要進(jìn)行燒銀處理。燒銀就是在陶瓷的表面上涂覆一層具有高導(dǎo)電率，結(jié)合牢固的銀薄膜作為電極。電極的作用有兩點(diǎn)：（1）為極化創(chuàng)造條件，因?yàn)樘沾杀旧頌閺?qiáng)絕緣體，而極化時(shí)要施加高壓電場(chǎng)，若無(wú)電極，則極化不充分；（2）起到傳遞電荷的作用，若無(wú)電極則在性能測(cè)試時(shí)不能在陶瓷表面積聚電荷，顯示不出壓電效應(yīng)。

　　首先將燒結(jié)后的圓片狀樣品磨平、拋光，使兩個(gè)平面保持干凈平整。然后在樣品的表面涂覆高溫銀漿（武漢優(yōu)樂(lè)光電科技有限公司生產(chǎn)，型號(hào)：SA-8021），并在一定溫度干燥。將表面涂覆高溫銀漿的樣品放入馬弗爐進(jìn)行處理，慢速升溫到320~350℃，保溫15min以排除銀漿中的有機(jī)物，快速升溫到820℃并保溫15min后隨爐冷卻，最后將涂覆的銀電極表面拋光。

　　2. NBT基壓電材料的極化

　　利用壓電材料正負(fù)電荷中心不重合，對(duì)燒成后的壓電陶瓷在一定溫度、一定直流電場(chǎng)作用下保持一定的時(shí)間，隨著晶粒中的電疇沿著電場(chǎng)的擇優(yōu)取向定向排列，使壓電陶瓷在沿電場(chǎng)方向顯示一定的凈極化強(qiáng)度，這一過(guò)程稱為極化 ［70］。極化是多晶鐵電、壓電陶瓷材料制造工藝中的重要工序，壓電陶瓷在燒結(jié)后是各向同性的多晶體，電疇在陶瓷體中的排列是雜亂無(wú)章的，對(duì)陶瓷整體來(lái)說(shuō)不顯示壓電性。經(jīng)過(guò)極化處理后，陶瓷轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨虍愋缘亩嗑w，即宏觀上具有了極性，也就顯示了壓電性。

　　對(duì)于不同類型的壓電陶瓷，進(jìn)行合適的極化處理才能充分發(fā)揮它們最佳的壓電特征。決定極化條件的三個(gè)因素為極化電壓、極化溫度和極化時(shí)間。為了確定NBT基壓電材料的最佳極化條件，本文采用硅油浴高壓極化裝置（華儀電子股份有限公司生產(chǎn)，型號(hào)：7462）詳細(xì)研究了樣品的極化行為，并確定了最佳的極化條件。