一、测试前准备
1、样品预处理
确保压电样品(如压电陶瓷、单晶)已完成极化处理,且确认其耐高温上限(避免测试中发生相变或性能退化,如超过居里温度)。
清洁样品表面,去除油污或杂质,必要时使用耐高温粘结剂(如高温环氧)固定电极,防止高温下电极脱落。
2、设备选型
需选用适配高温环境的专用设备,如佰力博HTS高温压电温谱测试系统(RT-800℃)相对传统的d33测量仪,HTS系列压电温谱仪出厂前对力和电荷进行计量校对,确保测量准确 行和可靠性,得到清华、上硅所、南航等行业客户高度认可,可广泛用于压电材料(压电陶瓷、高分子)、铁电材料以及相关器件性能的评价与测量。

二、测试系统搭建
环境控制
优先使用封闭温控炉(带透明观察窗),避免高温气流干扰;若需真空环境(防止样品氧化),可搭配真空腔体。
连接温度传感器(如热电偶),确保探头紧贴样品表面,实时反馈真实温度(避免炉内温度与样品温度偏差)。
信号通路优化
使用耐高温导线(如聚酰亚胺涂层导线)连接样品与测量仪器,减少高温下的信号衰减或短路。
对测量仪器(如电荷放大器)进行温漂校准,通过空白实验(无样品时测量背景信号)排除环境温度对仪器的影响。
三、核心测试流程
以常见的压电系数d33测试为例:
升温与稳定
按缓慢速率升温(如 5-10℃/min),避免样品因热冲击产生裂纹;每到达一个目标温度点(如 50℃、100℃、150℃...),保温10-30min,确保样品温度与环境温度完全平衡。
参数测量
压电系数d33:使用高温适配的准静态d33测量仪,将探头轻压样品表面(压力恒定,避免高温下压力变化),记录不同温度下的d33值。
四、数据处理与分析
数据校准
扣除空白实验中的背景信号(如高温下夹具的寄生电容),修正测量值;若样品存在热膨胀,需结合热膨胀系数(提前测量)修正几何尺寸对参数的影响。