偏置电场下材料热释电系数测试方法

国家标准 GB/T37255一2018 偏置电场下材料热释电系数测试方法 IestmethodforpyrelectriecoefieientofmaterialsunderDcbiasfied 2018-12-28发布 2019-11-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37255一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由建筑材料联合会提出 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/Tc194)归口 本标准起草单位:科学院上海硅酸盐研究所 本标准主要起草人;董显林、曹菲、王根水、姚春华、闫世光、郭少波
GB/37255一2018 偏置电场下材料热释电系数测试方法 范围 本标准规定了直流偏置电场下材料热释电系数的术语和定义、原理、试样环境条件、仪器设备、样 品,试验步骤,试验数据处理 本标准适用于钛酸钯镇、锂杭酸铅等热释电材料在直流偏置电场下的热释电系数测量 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T3389.1铁电压电陶瓷词汇 术语和定义 GB/T3389.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 tege 直流偏置电压DcCbias 测量材料热释电系数时,施加在被测样品上下主表面的直流电压 3.2 直流偏置电场DCbiasfiedl 直流偏置电压与被测样品厚度的比值,用符号E表示 原理 4 偏置电场下热释电系数是指在直流偏置电场(E)作用下,样品温度改变时,样品极化强度[(尸)E] 随温度的变化率 当样品温度改变时,极化发生变化,原平衡状态时样品表面的自由电荷不能完全屏蔽束缚电荷,如 果与外电路联接,可在电路中测得电流 偏置电场下热释电系数测量装置见图1 用电压表测量取样电阻(R)两端的电压值(U),同时记录 电压值(U)、温度(T和时间(t) 根据式(1)可得到不同温度和直流偏置电场下的热释电系数 [(力.)] 给出的热释电系数应指明直流偏置电场和测量温度 dPm) 是×祟-R*光 m)E一 式中: 电场(E>下的热释电系数,单位为库仑每平方米摄氏度[c/(m.t刀] p E (P尸m> 电场(E)下的极化强度,单位为库仑每平方米(C/m'); 热释电电流,单位为安(A); A 样品面积,单位为平方米(m=);
GB/T37255一2018 d/dT -温度变化率的倒数,单位为秒每摄氏度(、/C); U 取样电阻两端的电压,单位为伏(V); R -取样电阻的阻值,单位为欧(Q) C 说明: 限流电阻; 样品; 测温元件; 测温仪; -计算机控制系统; 电压表; 瞬态电压抑制二极管 瞬态电压抑制二极管 取样电阻; 直流电压源; 10 l1 高低温试验箱 热释电系数测量装置原理图 s 试验环境条件 5.1标准大气条件如下 温度:15C35C; 相对湿度:25%75%; 大气压力:75kPa106kPa 5.2仲裁大气条件如下: 温度;25C士2C; 相对湿度:45%55%; 大气压力:75kPa106kPa
GB/37255一2018 仪器设备 本测试适用的设备和仪器如下: a 千分尺;分度值为0.01 mm b 限流电阻:应远小于样品电阻,推荐为l0MQ,功率为2W; 测温元件;应在测温范围内有较高灵敏度,推荐使用铂电阻 c d 测温仪:测量温度的最大允许误差为士0.1C 电压表;输人电阻应大于取样电阻至少1000倍以上,推荐使用静电计; 瞬态电压抑制二极管:钳位电压应小于电压表的最大允许安全电压,击穿电压为5V10V; 取样电阻;应远小于样品电阻,推荐为1MQ,记为R; g h)高低温试验箱:控温精度不低于0.1C,变温速率应满足2C/min4C/min. 样品 样品应符合下列要求 样品为方形或圆形片,两个主表面积为10mm'100mm',厚度为0.20mm~1.00mm; a 样品应经细磨或抛光;表面应平整、清洁 样品的两个主表面应涂覆金属全电极; b 在测量温度范围内,样品的体积电阻率应不小于5×1oQcm; c 样品施加的直流偏置电场应小于样品的击穿电场 d 试验步骤 试验步骤如下 测量样品尺寸,计算样品主表面面积(A); aa 对样品进行干燥处理; b 将样品放人高低温试验箱,样品所处位置的温度应均匀,测温元件应靠近样品且电绝缘,整个 c 测量过程中应防止样品受潮 启动控温程序,待温度变化至起始温度,保温10min~15min; 缓慢增加直流偏置电压至所需电压值,2min3min后开始变温,变温速率恒定,设定范围 C/min一！ 一4C/min,每摄氏度采样数不少于五个; 记录测得的电压(U)、温度(T)和时间(t) 试验数据处理 按式(1)分别计算对应直流偏置电场(E)与温度(T)时的热释电系数[力mE]

偏置电场下材料热释电系数测试方法GB/T37255-2018

什么是偏置电场？

偏置电场（Bias Electric Field）是指在物质中加入外部电场时，使得电子和空穴在电场作用下运动方向发生偏差的电场。在材料科学研究中，偏置电场被广泛应用于研究材料性能、储能等方面。

为什么需要测试偏置电场下材料热释电系数？

热释电系数是指材料在偏置电场影响下产生的热释电功率与电场强度之间的比值。在材料科学和工程领域中，热释电系数是一个重要的参数，它对材料的电荷传输、载流子寿命、热稳定性等性能有重要影响，因此需要对偏置电场下材料热释电系数进行测试。

GB/T37255-2018标准介绍

GB/T37255-2018标准规定了偏置电场下材料热释电系数的测试方法。该标准主要包括样品制备、实验设备以及测试方法等方面内容。

样品制备

样品制备是指将需要测试的材料片进行加工处理，以满足测试的要求。样品的准备过程应保证其表面光洁度良好，同时避免样品在高温高压环境下发生结构性变化，从而影响测试结果。

实验设备

实验设备包括电容式测试装置、恒温器、加热器等。这些设备要求具备高精度、高稳定性等特点，以保证测试结果的准确性和可重复性。

测试方法

测试方法采用交流法或直流法进行测试，其中，交流法主要针对电介质材料的测试，直流法则适用于半导体材料的测试。测试过程中需要注意控制测试条件，如温度、电场强度等，以保证测试结果的可靠性。

总结

GB/T37255-2018标准规定了偏置电场下材料热释电系数的测试方法，对保障材料性能的可靠性具有重要意义。今后，应进一步加强对偏置电场下材料热释电系数测试技术和分析方法的研究，提高其测试精度和可靠性。

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