1. 压电陶瓷热激励去极化电流基本原理
当压电陶瓷在外电场下极化后,随温度升高内部的极化(包括自发极化、偶极子极化和空间电荷极化)会逐渐被热激发而释放,形成短路电流,即去极化电流。
2. 实验装置与测量流程
1、极化阶段:在恒定电场(如 100–300 V/mm)下对陶瓷样品进行极化,保持一定时间以使极化趋于饱和。
2、冷却阶段:在极化电场仍保持的情况下快速冷却至低温(常在-50 °C 左右),冻结极化状态。
3、去极化阶段:切除电场,按预设升温速率(典型 2–5 °C/min)加热样品,同时记录流经样品的微安级电流。

3、去极化电流的要点事项与应用
去极化温度(Td):峰值所在温度即为材料失去自发极化的温度,可用于评估高温工作极限。
缺陷类型与浓度:峰形(宽窄)、激活能(通过 Arrhenius 解析)帮助区分偶极子、空间电荷或陷阱电荷。
相变识别:TSDC 峰常与介电/压电随温度的异常对应,可定位铁电‑铁电或铁电‑顺电相变。
材料可靠性预测:高温去极化电流的增大往往预示电阻退化或介电损耗提升,对多层陶瓷电容器(MLCC)寿命评估尤为重要。
4、压电陶瓷热激励去极化电流实际测量注意事项
升温速率:速率越快,峰位会向高温偏移;为比较不同样品应保持统一速率(常用 3 °C/min)。
极化场强:极化电场越大,储存的极化电荷越多,峰值电流随之增大;但过高场强可能导致局部击穿。
样品尺寸与电极:均匀金属电极(如 Au、Ag)可降低接触阻抗,确保电流真实反映内部极化。