ICS 31-030 L 90 中华人民共和国国家标准 GB/T3389—2008 代替GB/T3389.2—1999,GB/T3389.3—2001,GB/T3389.4—1982,GB/T3389.5—1995,GB/T3389.6—1997， GB/T 3389.7—1986,GB/T3389.8—1986 压电陶瓷材料性能测试方法 性能参数的测试 Test methods for the properties of piezoelectric ceramics- Test for the performance parameter 2008-08-04发布 2009-02-01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/T 3389—2008 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语、定义和符号 3 测试条件 4.1 测试的大气条件 4. 2 仲裁测试的大气条件 5性能测试 5.1 居里温度 5. 2 纵向压电应变常数（静态） 5.3 强场介电性能 5. 4 热释电系数 5. 5 柱体纵向长度伸缩振动模式 5. 6 圆片厚度伸缩振动模式· 10 5.7 长方片厚度切变振动模式? 12 5.8特征频率和动态电阻的传输线路法测试 14 附录A（规范性附录）△f/f。与k3a对应数值 15 附录B（规范性附录） 泛音比fsi/fl与kt、kis的关系 19 附录C（规范性附录） fs/ f.与ki、kis的关系 32 附录D（规范性附录） 特征频率和动态电阻的传输线路法测试 GB/T3389—2008 前言 本标准是对GB/T3389.2一1999《压电陶瓷材料性能测试方法纵向压电应变常数d3的静态测 试》、GB/T3389.3一2001《压电陶瓷材料性能测试方法居里温度Tc的测试》、GB/T3389.4一1982 《压电陶瓷材料性能测试方法柱体纵向长度伸缩振动模式》、GB/T3389.5一1995《压电陶瓷材料性能 切变振动模式》、GB/T3389.7一1986《压电陶瓷材料性能测试方法强场介电性能的测试》和 GB/T3389.8一1986《压电陶瓷材料性能测试方法热释电系数的测试》的整合修订。本标准自实施之 日起，代替GB/T3389.2—1999、GB/T3389.3—2001、GB/T3389.4—1982、GB/T3389.5—1995、 GB/T3389.6—1997。GB/T3389.7—1986和GB/T3389.8—1986。 本标准与GB/T3389.2—1999、GB/T3389.3—2001、GB/T3389.4—1982、GB/T3389.5—1995、 GB/T3389.6—1997、GB/T3389.7—1986和GB/T3389.8—1986相比，主要有下列变化： 修订了相关符号； 一修改了测试条件； 一确定了试样极化后的存放时间； 2min后再继续测量"的内容； 增加了柱体纵向和圆片厚度伸缩振动模式的“电桥法”测试方法；统一了柱体纵向、圆片厚度和 长方片厚度切变振动模式的传输线路法测试方法，并将其规定列为附录D； 统一了柱体纵向、圆片厚度和长方片厚度切变振动模式的测试信号要求 本标准附录A、附录B、附录C和附录D均为规范性附录。 本标准由中国船舶工业集团公司提出。 本标准由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会归口。 本标准起草单位：中国船舶工业集团公司国营第七二一厂、中国船舶重工集团公司第七一五研 究所。 本标准主要起草人：朱斌、张晖、张丽英、俞锁龙 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T3389.2—1982、GB/T3389.2—1999; —GB/T3389.3—1982、GB/T3389.3—2001; —GB/T3389.4—1982; —GB/T3389.5—1982、GB/T3389.5—1995; -GB/T3389.61982.GB/T3389.6—1997; GB/T3389.7—1986; GB/T3389.8—1986。 II GB/T3389—2008 压电陶瓷材料性能测试方法 性能参数的测试 1范围 本标准规定了压电陶瓷材料性能的测试条件、测试方法和振动模式下的测试方法 本标准适用于压电陶瓷材料居里温度、纵向压电应变常数（静态）、强场介电性能、热释电系数的参 数测试，压电陶瓷材料柱体纵向长度伸缩、圆片厚度伸缩和长方片厚度切变振动模式下的参数测试， 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准、 GB/T2413压电陶瓷材料体积密度测量方法 GB/T2414.1压电陶瓷材料性能试验方法圆片径向伸缩振动模式 GB/T3389.1铁电压电陶瓷词汇 CB/T1218—1993水声常用压电陶瓷元件 3术语、定义和符号 GB/T3389.1中确立的术语、定义和符号适用于本标准。 4测试条件 4.1测试的大气条件 测试的大气条件如下： a) 温度：15℃～35℃； b）相对湿度：25%～75%； c） 大气压力：86kPa106kPa。 4.2仲裁测试的大气条件 仲裁测试的大气条件如下： a）温度：25℃±2℃； b相对湿度：45%~55%； c）大气压力：86kPa～106kPa。 5性能测试 5.1居里温度 5.1.1测试原理 当温度高于居里温度（T）时，压电陶瓷处于顺电相，自发极化和压电性也随之而消失。在居里温 度处，压电陶瓷材料的许多物理性质，如电容率、热容量、线膨胀系数都将发生突变，因此，只要测定这种 突变点对应的温度就能确定压电陶瓷材料的居里温度。本标准采用测试试样电容率突变点来确定压电 陶瓷材料的居里温度，并推荐采用阻抗分析仪来测量这个突变点 1 GB/T3389—2008 5.1.2试样 5.1.2.1试样为带有电极的未极化薄片。推荐尺寸Φ20mmX1mm，尺寸公差应符合CB/T1218- 1993表5中3级的要求。 5.1.2.2试样应保持清洁、干燥。 5.1.3测试装置及设备 5.1.3.1测试装置 居里温度测试装置见图1。 1- 记录仪； 阻抗分析仪； 2- 3- 电炉； 4- 试样； 5— 热电偶； 冰点。 图1居里温度测试装置 5.1.3.2测试设备 居里温度测试设备及要求如下： a） 记录仪测量最大允许误差为士1%； 阻抗分析仪测量最大允许误差为士1%； 电炉炉膛内温度误差为士2℃； c) (P 热电偶分度号为k，等级为I。 5.1.4测试 居里温度测试步骤如下： 将试样置于炉膛内，热电偶测量端距试样表面为1mm~2mm。 a) b) 按图1测试装置接线，调节阻抗分析仪的频率至一定值，而后维持其频率不变；电炉以速率为 3℃/min～4℃/min升温（或降温），居里温度附近其速率为1℃/min～2℃/min。 c) 在记录仪上读出电容或电纳随温度变化曲线的峰值，此峰值对应的温度即为该试样的居里温 度。若曲线上出现一个以上的峰值，它们对应的温度均为相变温度，最高的相变温度为居里 温度。 5.2纵向压电应变常数（静态） 5.2.1测试原理 在没有外电场的作用，满足电学短路条件，试样沿极化方向受力时，其电位移分量按公式（1)计算。 D33 = d3T :（1) 式中： 电位移分量的数值，单位为库仑每平方米（C/m）； 2