荧光光谱法非接触测定压电材料的压电性能的方法技术

荧光光谱法非接触测定压电材料的压电性能的方法，本发明专利技术涉及测定压电材料的压电性能的方法。本发明专利技术解决了现有的压电材料的压电性能检测时接触的过程较难控制，测量的速度较慢的技术问题。本方法：一、向压电材料中掺入稀土离子；二、在压电材料两侧镀上电极；三、极化后用常规方法测压电性能；四、将极化后压电材料用激光器激发，测量荧光信号的强度值；五、绘制荧光信号的强度值与压电性能的标准曲线；六、将待测压电材料中加入与步骤一中压电材料标准样相同的稀土离子，然后激发，测出荧光信号强度值，根据标准曲线上查出待测压电材料的压电性能值。本发明专利技术实现了非接触式实时快速测量，可以用于生产线上或使用中的压电材料的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测定压电材料的压电性能的方法。
技术介绍
压电材料在超声换能器、压电变压器、引爆装置等方面有着广泛的应用。现有的压电材料的压电性能的检测方式有如下几种1.对于圆片的压电振子，用阻抗分析仪测量压电振子的阻抗谱之后，利用公式 (1)，(2)就能求出径向振动机电耦合系数Kp和厚度振动机电耦合系数Kt权利要求1.，其特征在于按以下步骤进行一、在制备压电材料时，向压电材料中掺入占压电材料物质的量的6% 8%的稀土离子，其中稀土离子为摩尔比为1 3 5的Er3+ 离子和离子或者稀土离子为摩尔比为1 3 5的Tm3+离子和离子，得到掺杂稀土离子的压电材料；二、在步骤一制备的掺杂稀土离子的压电材料的两侧镀上电极，其中一侧为透明电极，另一侧为透明电极或银电极，得到压电陶瓷样品；三、取步骤二制备的压电材料样品，用不同的电压极化，得到压电材料标准样，用现有的电学方法检测压电材料标准样的压电性能；四、用光谱法测定步骤三中的压电材料标准样的荧光信号的强度值；五、将相同极化电压下，经步骤三测得的压电材料标准样的压电性能与步骤四测得的荧光信号的强度值一一对应，以荧光信号的强度值为横作标，以压电材料标准样的压电性能为纵作标， 绘制荧光信号的强度值与压电性能的标准曲线；六、将待测压电材料在制备时加入与步骤一中压电材料标准样相同的稀土离子，然后用光谱法测定待测压电材料的荧光信号的强度值，根据该荧光信号强度值在标准曲线上查出待测压电材料的压电性能值。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中在制备压电材料时，向压电材料中掺入占压电材料物质的量的6. 5% 7. 8%的稀土离子，其中稀土离子为摩尔比为1.5 2. 5 5的Er3+离子和离子，得到掺杂稀土离子的压电材料。3.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中在制备压电材料时，向压电材料中掺入占压电材料物质的量的7%的稀土离子，其中稀土离子为摩尔比为2 5的Er3+离子和离子，得到掺杂稀土离子的压电材料。4.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中在制备压电材料时，向压电材料中掺入占压电材料物质的量的6. 5% 7. 8%的稀土离子，其中稀土离子为摩尔比为1 3 5的Tm3+离子和离子，得到掺杂稀土离子的压电材料。5.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中在制备压电材料时，向压电材料中掺入占压电材料物质的量的7.0%的稀土离子，其中稀土离子为摩尔比为2 5的Tm3+离子和离子，得到掺杂稀土离子的压电材料。6.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤三中所述的压电性能为压电应变常数或振动电机耦合系数。7.根据权利要求1至6的任一权利要求所述的，其特征在于步骤四中用光谱法测定压电材料标准样的荧光信号的强度值的方法为将压电材料标准样(2)用980nm二极管激光器(1)激发，产生的荧光信号(7)由凸透镜C3)收集后，经光探测器和光谱仪(4)进行收集分析，输入信号处理和输出系统(5)处理，得到荧光信号的强度值。全文摘要，本专利技术涉及测定压电材料的压电性能的方法。本专利技术解决了现有的压电材料的压电性能检测时接触的过程较难控制，测量的速度较慢的技术问题。本方法一、向压电材料中掺入稀土离子；二、在压电材料两侧镀上电极；三、极化后用常规方法测压电性能；四、将极化后压电材料用激光器激发，测量荧光信号的强度值；五、绘制荧光信号的强度值与压电性能的标准曲线；六、将待测压电材料中加入与步骤一中压电材料标准样相同的稀土离子，然后激发，测出荧光信号强度值，根据标准曲线上查出待测压电材料的压电性能值。本专利技术实现了非接触式实时快速测量，可以用于生产线上或使用中的压电材料的检测。文档编号G01N21/64GK102221541SQ20111008679公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日专利技术者刘绍琴, 张明福, 张治国, 张锐, 曹文武, 杨彬, 陈恒智 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．荧光光谱法非接触测定压电材料的压电性能的方法，其特征在于荧光光谱法非接触测定压电材料的压电性能的方法按以下步骤进行：一、在制备压电材料时，向压电材料中掺入占压电材料物质的量的６％～８％的稀土离子，其中稀土离子为摩尔比为１～３∶５的Ｅｒ３＋离子和Ｙｂ３＋离子或者稀土离子为摩尔比为１～３∶５的Ｔｍ３＋离子和Ｙｂ３＋离子，得到掺杂稀土离子的压电材料；二、在步骤一制备的掺杂稀土离子的压电材料的两侧镀上电极，其中一侧为透明电极，另一侧为透明电极或银电极，得到压电陶瓷样品；三、取步骤二制备的压电材料样品，用不同的电压极化，得到压电材料标准样，用现有的电学方法检测压电材料标准样的压电性能；四、用光谱法测定步骤三中的压电材料标准样的荧光信号的强度值；五、将相同极化电压下，经步骤三测得的压电材料标准样的压电性能与步骤四测得的荧光信号的强度值一一对应，以荧光信号的强度值为横作标，以压电材料标准样的压电性能为纵作标，绘制荧光信号的强度值与压电性能的标准曲线；六、将待测压电材料在制备时加入与步骤一中压电材料标准样相同的稀土离子，然后用光谱法测定待测压电材料的荧光信号的强度值，根据该荧光信号强度值在标准曲线上查出待测压电材料的压电性能值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恒智，杨彬，张明福，张锐，张治国，刘绍琴，曹文武，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93