ICS31.030 CCSL90 中华人民共和国国家标准 GB/T6426—2025 代替GB/T6426—1999 铁电陶瓷材料电滞回线的准静态 测试方法 Quasi-statictestmethodforferroelectrichysteresisloopinferroelectricceramics 2025-08-29发布 2026-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T6426—1999《铁电陶瓷材料电滞回线的准静态测试方法》,与GB/T6426—1999 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 更改了测试设备及要求(见第5章,1999年版的6.2); b) 更改了测试信号要求(见7.2,1999年版的5.3); c) 更改了测试步骤(见第8章,1999年版的6.3)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC12)提出并归口。 本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、海鹰企业集团有限责任公司、中国电子科技集团公 司第二十六研究所。 本文件主要起草人:曹可慰、蒋杏兵、鲜晓军、赵俊莎、张晖、李瑞峰、史泽远、迟文潮、葛瑞兵。 本文件于1986年首次发布,1999年第一次修订,本次为第二次修订。 ⅠGB/T6426—2025 铁电陶瓷材料电滞回线的准静态 测试方法 1 范围 本文件描述了铁电陶瓷材料电滞回线的准静态测试方法。 本文件适用于铁电陶瓷材料的电滞回线的测试,并由测得的电滞回线确定材料的矫顽电场强度 (Ec)、剩余极化强度(Pr)和自发极化强度(Ps)。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T3389.1—1996 铁电压电陶瓷词汇 3 术语和定义 GB/T3389.1—1996界定的术语和定义适用于本文件。 4 测试原理 在交变电场作用下,铁电陶瓷材料的极化强度(P)随外电场呈非线性变化,而且在一定的温度范围 内,极化强度(P)表现为电场强度(E)的双值函数,呈现出滞后现象,形成了如图1所示的极化强度(P) 与电场强度(E)的关系曲线,称为电滞回线。 如图1所示,随电场增大,极化强度(P)沿曲线OB非线性增大。电场继续增大,极化强度(P)沿曲 线BC缓慢变化并趋于饱和,达到饱和极化强度。BC的切线与P轴的交点为无电场下的自发极化强度 (Ps)。完全撤去电场后,极化强度(P)不会沿BO曲线减小为0,而是保持一个极化量,称为剩余极化强 度(Pr)。使极化强度重新减小为0的反向电场强度称为矫顽电场强度(Ec)。继续增大反向电场,极化 强度沿曲线反向增大至饱和点H。反向电场降低,极化强度沿曲线HF变化,如此循环得到电滞回线。 通过分析电滞回线,得到铁电陶瓷材料的自发极化强度(Ps)、剩余极化强度(Pr)和矫顽电场强度(Ec) 等参数。 1GB/T6426—2025 标引符号说明: E ———电场强度; Ec———矫顽电场强度; P———极化强度; Pr———剩余极化强度; Ps———自发极化强度。 图1 电滞回线示意图 5 测试设备 5.1 铁电分析仪:测试频率范围0.01Hz~1000Hz,波形可变,最大疲劳测试频率:50kHz,输出电 压±12V,输出电流±50mA。 5.2 高压放大器:输出电压:-4kV~4kV,输出电流-20mA~+20mA,回转速率:150V/μs,输出 电压准确度优于满刻度的0.1%。 5.3 试样测试台:温度范围:0℃~200℃,温度控制误差不大于±2℃。 5.4 显示器。 6 试验样品 试样应为未极化的薄片,直径不大于20mm,厚度(t)不应大于1mm。试样两主平面应全部覆上 金属层作为电极。试样应保持清洁、干燥。 7 测试条件 7.1 环境条件 测量电滞回线时试样应浸没在合适的绝缘介质中,如硅油,根据不同材料和要求可在不同温度下测 量。试样应在试验温度保温不少于1h,再进行测试。 7.2 测试信号 测试信号波形宜选择正弦波或三角波。测试频率一般选择10Hz以内。如因为试样极化强度过 低,导致测试不准确,则测试频率可选择100Hz以上测试。 2GB/T6426—2025 8 测试步骤 按下列步骤进行测试。 a) 按图2接好测试线路后,将试样置于试样测试台(5.3)中。 图2 电滞回线测试装置及连线示意图 b) 开启铁电分析仪(5.1),开启高压放大器(5.2),确认设备各指示正常。 c) 根据测试要求设置试样信息,在测试界面中输入测试参数包括:频率、波形、电压、温度等。 d) 开始测试,第一次测试完成后,显示器上会显示电滞回线图形及相应的参数。加大电压,重复 测试,直至电滞回线图形完整无开口且饱和极化强度数值不再增加,此时的电滞回线即为饱 和电滞回线。 e) 保存饱和电滞回线图形及参数,测试结束。 9 性能参数计算 根据测得的饱和电滞回线,按照公式(1)计算矫顽电场强度(Ec)。图1可直接读出剩余极化强度 (Pr)和自发极化强度(Ps)。矫顽电场强度(Ec)、剩余极化强度(Pr)和自发极化强度(Ps)与测试温度 有关,在给出数值时,应同时给出测试温度。 Ec=Vc t……………………(1) 式中: Ec———矫顽电场强度,单位为伏每米(V/m); Vc———试样两端电压(P=0时),单位为伏(V); t———试样厚度,单位为米(m)。 10 试验报告 试验报告应至少包括以下内容: a) 送样单位; b) 样品信息; c) 测试日期; d) 测试环境条件; e) 测试设备; f) 测试人员及复核人员; g) 测试结果; h) 本文件编号。 3GB/T6426—2025