1、中华人民共和国国家标准热释电材料热释电系数的测试方法Test method for pyroelectric coefficient of pyroelectric materials UDC 621. 315. 592 . 91621. 317. 3 GB 11 2 9 7. 8- 8 9 本标准适用于测量三甘氨酸疏酸盐族和钮酸鲤热释电单晶材料的热释电系数。本方法也适用于热释电系数在110-9C/(cm2 。C）数量级以上其他单晶、陶资和有机热释电材料等热释电系数的测量。1 名词术语本标准名词术语的定义符合GB11294红外探测材料中半导体光电材料和热释电材料常用名词术语。2 测量原理本标准
2、采用电荷积分法测量热释电材料的热释电系数。图为测量原理图。热释电晶体加热后所释放出来的感应电荷积累在高输入阻抗放大器的并联负反馈电容Cr上，由于电荷积分电路的输入端为虚地点，满足了测量过程中样品基本上处于零电场状态。电荷积分电路有足够大的放电时间常数，以保证输出电压的变化v。正比于样品随温度变化所产生的自发极化强度的变化P.:V0 = tl.P, A 去”. . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 式中ztl.V。一一输出电压的变化，V;fl. P，一一自发极化强度的变化，C/cm2;A一一试样电极面积，cm2;Cr一一积分电容器的电容值，F。测量得V0
3、-T曲线，求温度T处曲线的斜率即得热释电系数：dP C,/dVn 扣i。测试原理图1 积分电容器；2高输入阻抗放大器；3X-Y记录仪式直流数字电压表及电位差汁：4一冰水混合物，5一热电偶或其他温度敏感元件，6一加热炉；7试样3 测试条件3. 1 样品制备3. 1. 1 样品厚度方向必须与自发极化方向一致，偏差角小于2。样品表面要求平整、清洁。3. 1. 2 样品两个表面必须牢固地覆盖金属满电极。3. 1. 3 样品在测量前必须进行充分极化。3. 1. 4 佯品的厚度应小于O.1 cm，面积应为0.20.5 cm2。3 1. 5 样品的直流电阻值应大于11090。3. 2 佯品架测试样品架要求电
4、屏蔽。样品所处位置的温度要均匀，温度敏感元件必须靠近样品且电绝缘。如果从低于室温开始测量，则样品架必须密闭或抽真空，以防止样品受潮。3. 3 升温速率宜在25C/min。3.4 付之甘氨酸硫酸盐一类材料的样品，测量前应在干燥环境（湿度低于60%）中短路24h以上，且在同伴干燥环境中装入样品架，到测量开始应避免两电极开路。3. 5 给出的热择电系数应指明测试温度。为了便于比较，一般应给出温度在25下的热释电系数。4 测试方法4. 1 测试线路如图所示。4.2 对测试设备的要求4. 2. 1 温度敏感元件的选用以室温时灵敏度较大的为宜，推荐使用镰锚镰硅热电偶或铅电阻温度汁。地：1二经计量单位或用一
5、级标准温度计进行校验。4.2.2 放大器的输入阻抗应大于110120，开环增益大于5104。零漂在10min内应小于o.6 mV o 4.2.3 积分电容取标称值为1F，使用前应用精度优于士0.02%的精密电容电桥测量其精确值。其漏也rti,阻阿大于110120，以确保积分时间常数在l06s以上。推荐使用聚苯乙烯电容器。GB 11 2 9 7. 8-c 8 9 4. 2. 4 直流数字电压表灵敏度应为1p.V I字，其精度应优于o.02% （被测电压读数）2个字；电位差计推荐使用UJ31型。4.2.5 X-Y记录仪的相对误差应不大于0.8%，温度轴宜选用o.2 mV /cm或更灵敏的量程档。4
6、.3 测量步骤样品需在干燥的环境中放入样品架，将样品架放入加热炉。在样品不接入的情况下，仔细对电荷积分电路的零漂调节至符合4.2. 2条的要求，然后将样品接入放大器，将测试仪表调到所要求的量程档，加热样品，开始记录。I dV0 如用X-Y记录仪作VoT曲线，则在温度T处求斜率得一一 dT IT 如果用数字电压表等仪器测出以温度T为中心的t;,.T和对应的t;,.V。其中t;,.T宜取不大于lC，以保证在t;,.T范围内热释电系数的变化小于测试误差。4.4 热释电系数的计算根据式（2）或式。）即可求出温度T时的热释电系数扣。5 测试精度本标准方法的测试误差小于士5%。附加说明：本标准由中国科学院上海技术物理研究所和机械电子工业部第十一研究所负责起草。本标准主要起草人朱中权、尹洁。
