電卡測試采用直接法進行測量,能夠直接獲取電卡效應的關鍵參數,如等溫熵變等,減少了中間環節可能帶來的誤差,從而提供高精度的測量結果;可以敏銳地捕捉到材料在不同條件下的微小變化,對于研究材料的電卡特性以及探索新型電卡材料非常有幫助。能夠檢測出材料在電場作用下極化狀態的細微改變所導致的溫度和熵變變化,為材料的優化和改進提供了準確的數據支持。
能夠在不同的溫度區間對材料進行測試,適應范圍廣。這使得研究人員可以更全面地了解材料在不同溫度環境下的電卡性能,為材料在實際應用中的選型和設計提供了更豐富的數據依據;可以對塊體陶瓷材料的電卡、壓電和鐵電性能進行綜合評價。并且通過單一軟件即可進行外部硬件控制,如溫度控制器、高壓放大器、位移傳感器、示波器等設備的控制和數據采集,操作簡便,提高了測試效率。
電卡測試的測定步驟:
1.準備階段:
-樣品準備:選取合適尺寸和形狀的電卡材料樣品,確保其表面平整、無缺陷,并根據測試要求對樣品進行適當的預處理,如清潔、干燥等。
-設備連接與調試:各個部件正確連接,包括主控器、測試夾具、高壓放大器、計算機等,并檢查連接是否牢固。打開設備電源,按照操作手冊對設備進行初始化設置和調試,確保設備正常工作。
-參數設置:根據測試需求,在計算機上設置相關測試參數,如測試溫度范圍、升溫速率、施加的電壓大小和時間等。
2.測試過程:
-裝樣:將準備好的電卡材料樣品小心地放置在測試夾具中,確保樣品與夾具良好接觸,避免出現松動或接觸不良的情況。
-溫度控制:啟動溫控裝置,使樣品處于設定的初始溫度環境下,并保持一段時間,讓樣品達到熱平衡。然后按照設定的升溫或降溫程序,緩慢改變樣品的溫度,同時實時監測樣品的溫度變化。
-施加電壓:在樣品達到預定溫度后,通過高壓放大器對樣品施加設定的電壓,并保持一定的時間,使樣品在電場作用下發生電卡效應。
-數據采集:在測試過程中,使用計算機或其他數據采集設備實時記錄樣品的溫度、電壓、電流等參數的變化,以及相關的物理量,如熵變、溫變等,以便后續分析。
3.結束與數據處理:
-卸載樣品:測試完成后,先關閉高壓放大器,然后慢慢降低溫度,直至樣品恢復到常溫狀態。小心地從測試夾具中取出樣品。
-數據整理與分析:對采集到的數據進行整理和分析,繪制相關曲線,如溫度-熵變曲線、電場強度-溫變曲線等,根據這些曲線計算電卡材料的性能參數,如電卡強度、制冷量等,并評估其電卡性能。