ICS 31.020 L90 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 11297.82015 代替GB/T11297.8—1989 热释电材料热释电系数的测试方法 Test method for pyroelectric coefficient of pyroelectric materials 2015-12-31发布 2016-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T11297.8—2015 前言 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T11297.8—1989《热释电材料热释电系数的测试方法》。本部分与GB/T11297.8 1989相比，主要技术变化如下： 修改了适用范围和可测量热释电系数最小值（见第1章）； 删除了冰水混合物作为参考点（见1989年版的测试原理图）； 修改了试样尺寸要求（见第5章，1989年版3.1.4）； 修改了电压测量仪（见第6章，1989年版4.2.2）； 修改了LCR仪表的测量最大允许误差（见第6章，1989年版4.2.3）； 修改了测温仪（见第6章，1989年版4.2.4)； 修改了温度采样间隔（见第7章，1989年版4.3）； 删除了X-Y记录仪（见1989年版4.2.5）； 删除了测试精度（见1989年版第5章）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本部分由工业和信息化部电子工业标准化研究院归口。 本部分起草单位：中国科学院上海硅酸盐研究所。 本部分主要起草人：曹菲、姚春华、董显林、王根水、王永龄。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T11297.8—1989。 I GB/T11297.8—2015 热释电材料热释电系数的测试方法 1范围 本部分规定了热释电材料本征热释电系数的测量方法。 本部分适用于测量钼酸锂、钛酸铅、锆钛酸铅、镁酸铅等热释电材料的热释电系数。本部分也适 用于热释电系数在1×10-11C/（cm².℃）数量级以上其他陶瓷、单晶和有机热释电材料等的测量。本 部分不适用于钛酸锶、钼酸铅等场致热释电材料的热释电系数测量。 2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。 3术语和定义 SJ/T11067界定的术语和定义适用于本文件。 4测量原理 本部分采用电荷积分法测量热释电材料的热释电系数 该方法通过测量在积分电容器上积累的热释电电荷，测定剩余极化随温度的变化。使用静电计测 量积分电容器两端的电压，记录测得的电压值，由于积分电容器的电容值远大于试样电容值，其两端的 电压变化正比于试样剩余极化的变化。同时，记录测得的温度变化值，可得到热释电电荷（Q）随温度 （T）变化的曲线，微分该曲线，就可得到不同温度下的热释电系数。测试原理如图1所示。 热释电系数按式(1)计算： 1 △V,=△P·A: .(1) 式中： △V。—输出电压的变化，单位为伏特(V)； △P，一剩余极化强度的变化，单位为库仑每平方厘米（C/cm²）； A——试样电极面积，单位为平方厘米（cm²）； Ci 积分电容器的电容值，单位为法拉（F）。 测量得V。-T曲线，求温度（T）处曲线的斜率即得热释电系数，见式（2）： (dP.)-Ci(dV。 PT= :(2) (dT). A（dT) 或者，分别测得以温度（T)为中心的（△T）和对应的（△V。）值，求得热释电系数，见式（3）： 1 GB/T11297.8—2015 :(3) AT A(△T 式中： pT 温度（T)时的热释电系数，单位为库仑每平方厘米摄氏度[C/（cm²·℃）]； (dv. AV 温度（T）时电荷积分电路的输出电压对温度的微分。 dT AT 2 3 说明： 1—试样； 2- 积分电容器； 静电计； 计算机控制系统； 4- 5- 数字万用表； 6- 热电偶或其他温度敏感元件； 7- 变温炉。 图1热释电系数测试原理图 5样品 测试用样品应符合下列要求： a) 面积为10mm²~50mm，厚度为0.1mm1.0mm的方形或圆形试样； b) 试样应经细磨或抛光，表面应平整、清洁。对某些具有解理性的材料，若解理面平整，可不进 行任何加工处理； 试样的两个表面应覆盖金属全电极，如银电极； c) (P 试样厚度方向平行于极化轴，允许偏差土2； e) 试样的直流电阻值应大于1×10%2。 6设备和仪器 本试验适用的设备和仪器如下： a）千分尺：测量误差不大于土0.01mm的量具测量试样厚度和电极面积； b) 积分电容器：一般为1F，使用前应用测量最天充许误差为土0.05%的精密LCR仪表测量其 精确值，积分电容器的电阻应大于1×10122，以确保积分时间常数在10°s以上，推荐使用聚 2 GB/T 11297.8—2015 苯乙烯电容器； c) 静电计：输入电阻应大于试样电阻的100倍以上； d) 数字万用表：测量温度的最大允许误差为士0.1℃； 温度敏感元件：推荐使用镍铬-镍硅热电偶（分度号为K等级I）或铂电阻（等级I）； e) 变温炉：变温速率应为2℃/min～5℃/min。 f) 7测试方法 7 测量步骤如下： 试样在测量前应沿试样厚度方向进行极化； b) 在干燥的环境中将试样放入变温炉，试样所处位置的温度应均匀，温度敏感元件应靠近试样 且电绝缘，如果低于室温测量，则变温炉应抽真空或密封试样，以防止试样受潮； (V。)和（T),以得到V。T曲线； d) 对三甘氨酸硫酸盐一类材料的试样，测量前应在干燥环境（相对湿度低于60%）中短路24h以 上，且在同样干燥环境中放入变温炉，到测量开始应避免两电极开路。 注：短路是指将样品上、下表面用导线连接。 8计算 根据式（2)或式（3）即可求出温度（T）时的热释电系数（P）。给出的热释电系数应指明测试温度。 为了便于比较，一般应给出温度在25℃下的热释电系数 9报告 报告应至少包括： a） 试验报告签发日期； b) 试样本身必要的详细说明； c) 所用仪器型号； d) 测试结果。