JC2025-2010铌镁钛酸铅(PMNT)压电单晶材料.pdf

I C S3 11 4 0 L2 1 备案号3 0 0 4 2 2 0 1 JC 中华人民共和国建材行业标准 J C ／T2 0 2 5 2 0 1 0 铌镁钛酸铅 P M N T 压电单晶材料 L e a dm a g n e s i u mn i o b a t et i t a n a t e P M N T p i e z o e l e c t r i cs i n g l ec r y s t a l s 2 0 1 0 1 1 2 2 发布2 0 1 1 0 3 0 1 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 刖吾本标准按照G B ／T1 ．1 2 0 0 9 给出的规则起草。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会 S A C ／T C1 9 4 归口。本标准起草单位中国科学院上海硅酸盐研究所。本标准起草人罗豪娃、赵祥永、徐海清、潘晓明、林迪。本标准为首次制定。 w w w . b z f x w . c o m 铌镁钛酸铅 P M N T 压电单晶材料J C ／T2 0 2 5 - - 2 0 1 01 范围本标准规定了铌镁钛酸铅 简称P M N T 压电单晶材料的术语和定义，产品分类和标记，技术要求试验方法，检验规则以及标识、包装、运输和贮存。本标准适用于驱动器、传感器、水声和超声换能器等功能器件和系统所用的P M N T 压电单晶材料。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件t 仅注目期的版本适用于本文件。凡是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。G B ／T1 2 1 4 ．2 游标类卡尺游标卡尺G B ／T2 4 1 3 压电陶瓷材料体积密度测量方法G B ／T2 4 1 4 ．2 压电陶瓷材料性能测试方法长条横向长度伸缩振动模式G B ／T3 3 8 9 ．1 铁电压电陶瓷词汇G B ／T3 3 8 9 压电陶瓷材料性能测试方法性能参数的测试G B ／T6 4 2 7 压电陶瓷振子频率温度稳定性的测试方法G B ／T1 1 3 0 9 压电陶瓷材料性能测试方法纵向压电应变常数d ”的准静态测试G B ／T1 1 3 1 0 压电陶瓷材料性能测试方法相对自由介电常数温度特性的测试G B ／T1 2 6 3 3 压电晶体性能测试术语G B ／T1 5 7 5 0 压电陶瓷材料性能测试方法老化性能的测试6 B ／T1 6 3 0 4 压电陶瓷材料性能测试方法电场应变特性的测试3术语和定义G B ／T1 2 6 3 3 和G B ／T3 3 8 9 ．1 确定的以及下列术语和定义适用于本标准。3 ．1压电单晶p i e z o e l e c t r i cs i n g l ec r y s t a l具有压电效应的单晶体，也可称为压电晶体，本标准推荐优先使用压电单晶。32铌镁钛酸铅单晶l e a dm a g n e s i u mn i o b a t et i t a n a t es i n g l ec r y s t a l铌镁钛酸铅单晶是一种具有钙钛矿型结构的铁电晶体，也称为铌镁酸铅一钛酸铅单晶，简称为P M N T 单晶或者P M N P T 单晶。该单晶通常看作铌镁酸铅[ P b M g l ，3 N b z n O 。] 和钛酸铅 P b T i O 。的固溶体，化学式为 1 一x P b M g ⅢN b z ∞ O 。一x P b T i O 。，z 表示固溶体中P b T i O 。组分的摩尔分数。3 ．3均匀性h o m o g e n e i t y用压电常数巩。随着单晶不同位置的变化即刖，表示单晶的均匀性。34使用温度上限u p p e rs e r v i c et e m p e r a t u r e导致单晶性能发生重大改变并且影响正常使用的温度上限称为使用上限温度，简称n ，一般该温度低于居里温度。4 产品分类和标记 w w w . b z f x w . c o m J C ／T2 0 2 5 2 0 1 041 产品分类铌镁钛酸铅压电单晶材料按振动模式分为P M N T Y 3 3 、P M N T Y t 、P M N T Y 3 1 、P M N T Y 1 5 四种牌号，Y 3 3 表示纵向长度伸缩振动模式，Y t 表示厚度伸缩振动模式，Y 3 1 表示横向长度伸缩振动模式，Y 1 5 表示厚度切变振动模式。铌镁钛酸铅压电单晶材料的外形分为A , B 、C 、S 四种，A 表示圆环体，B 表示长方体和正方体，C表示圆柱体，s 表示其他特殊的外形，并由供需双方协商确定。4 ．2 产品标记产品标记由产品名称描述、牌号、外形和标准代号组成，其中产品名称描述为压电单晶。标记示例纵向长度伸缩振动模式、长方体外形的铌镬钛酸铅压电单晶材料的产品标记为压电单晶P M N T Y 3 3B1 C ／T2 0 2 5 - - 2 0 1 05 技术要求5 ．1 外形尺寸单晶的外形尺寸应符合用户要求，且尺寸误差不超过士1 ％。5 ．2 外观质量单晶的外表面应平整、清洁、无明显的机械损伤、无肉眼可见的裂纹、色斑与其他外观缺陷。53 机电性能、．P M N T 压电单晶的机电耦合系数k ，压电应变常数d ，压电电压常数g ，介电损耗正切t 驴，均匀性副，以及使用温度上限T 。应符合表1 所示的要求，也可根据供需双方协商另行确定。最大导纳频率，m 、最小导纳频率，n 、介电常数e 7 、机械品质因数Q 。、场致应变S 、居里温度t 、体积密度p 、频率温度稳定性T f 、相对自由介电常数温度稳定性T K e ，1 、十倍时间老化率A 、温度老化率B 、强场介电性能等技术指标不作要求，可根据供需双方协商确定。表1P M N T 压电单晶机电性能的技术指标振动模式纵向长度伸缩厚度伸缩横向长度伸缩厚度切变kk 。，≥9 0 ％k ，≥5 8 ％k 。l ≥9 0 ％k l s ≥9 0 ％dd ，。≥15 0 0p C ／Nd 。l ≥18 0 0p C ／Nd 1 5 ≥50 0 0p C ／N占g3 J ≥2 5m V m ／N“≥3 5m V m ／N9 1 5 ≥4 5m V m ／Nt 醇≤0 ．7 ％z l d ，≤5 ％T d≥8 0 ℃6 试验方法61 外形尺寸单晶的外形尺寸按照G B ／T1 2 1 4 ．2 规定采用精度不低于0 ．0 2m m 的游标卡尺测量。62 外观质量采用不低于4 0w 的光源，用目测法对单晶的外观质量进行检验，目测距离不超过0 ．3m 。6 ．3 机电性能6 ，31纵向长度伸缩模式的f m 、厶、k ∞、d ∞、9 3 3 、E 1 、t 9 6 和0 。纵向长度伸缩模式的，⋯f ⋯k 、￡7 、‘g d 和Q 。按照G B ／T3 3 8 9 规定测定；按照G B ／，I 、1 1 3 0 9 规定测定d 。选定中心位置 中心为空的除外 和4 个以上的周围位置 中心对称并且与中心位置有明显距2 w w w . b z f x w . c o m J C ／T2 0 2 5 - - 2 010离 ，进行测量，所有测量值的算术平均值定为单晶的d ⋯g a 。由d ”／￡7 计算。632 厚度伸缩模式的，⋯f 、k ．、d 拈、g 。。、￡’、t 9 6 和0 。厚度伸缩模式的，m 、，n 、 ．、e 1 、t 驴和Q 。按, 照G B ／T3 3 8 9 规定测定；按照G B ／T1 1 3 0 9 规定测定d 一选定中心位置 中心为空的除外 和4 个以上的周围位置 中心对称并且与中心位置有明显距离 进行测量，所有测量值的算术平均值定为单晶的d ⋯g ”由d 。／e7 计算。63 ．3 横向长度伸缩模式的‘、 、k 乩、9 3 ，、P 7 、t f f 6 和o 。按照G B ／T2 4 1 4 ．2 规定测定。6 ．34厚度切变模式的，⋯f 、k 1 5 、d 1 5 、9 1 5 、f 7 、t 9 6 和O 。按照Q B ／T3 3 8 9 规定测定。‘63 ．5 均匀性叫，按照G B ／T1 1 3 0 9 规定测定d 。时，选定中心位置 中心为空的除外 和4 个以上的周围位置 中心对称并且与中心位置有明显距离 进行测量，所有测量值的相对平均偏差定位为单晶的硝，。636 退极化温度丁d按照G B ／T1 5 7 5 0 规定并且在保温时间为2h 条件下机电耦合系数的温度老化率达到 5 士0 ．5 ％时对应的老化温度定为L 。63 ．7 居里温度了_ 。按照G B ／T3 3 8 9 规定测定，并采用lk H z 测试频率。6 ．3 ．8 体积密度P按照G B ／T2 4 1 3 规定测定。6 ．3 ．9 场致应变S按照Q B ／T1 6 3 0 4 规定测定。631 0 频率温度稳定性7 - t按照G B ／T6 4 2 7 规定测定。6 ．3 ”相对自由介电常数温度稳定性T K E ，’按照G B ／T1 1 3 1 0 规定测定。63 ．1 2 十倍时间老化率A 和温度老化率B按照G B ／T1 5 7 5 0 规定测定。6 ．3 ．1 3 强场介电性能按照G B ／T3 3 8 9 规定测定。7 检验规则71 检验分类711 型式检验检验项目包括本标准技术要求规定的全部项目。工艺技术改变时应进行型式检验；不改变工艺技术的情况下，每六个月至少进行一次型式检验。7 ．12 出厂检验出厂检验的项目根据供需双方协商确定。在任何情况下都应当进行外观质量的检验。72 组批和抽样7 ．21 组批由在相同工艺条件下生产并同时提交检验的相同型号的P M N T 压电单晶材料产品组成，一般以5 0片为一批次，不足5 0 片仍可作为一批，1 片为一个取样单位。722 抽样用随机抽样方法抽取5 个试样。非破坏性试验的试样，检验后可用作其他项目的检验。3 w w w . b z f x w . c o m J C ／T2 0 2 5 2 0 1 073 判定规则731 一批产品的检验项目全部符合本标准第5 章规定的技术要求时，判该批产品合格。7 ．32 当试验结果不符合本标准第5 章规定的技术要求时，应从同一批产品中抽取双倍数量的试样对不合格项目进行复验。复验合格时，仍判该批产品合格；复验结果仍不符合规定时，则判该批产品不合格。8 标志、包装、运输和贮存81 标志811在产品的包装上用适当方式标明产品名称、商标或生产厂名。812 发货时，应出具产品合格证，其中应载明下列内容a 合格证编号；b 生产企业名称、地址；c 产品名称、牌号、外形；d 产品数量和生产日期；e 依据标准编号；f 检验人员签章。82 包装产品包装分内包装和外包装。内包装采用导电性高的金属箔，使产品保持短路状态．夕p 包装应符合防护要求，在运输、贮存整个过程中，为防止产品变质和物理损伤提供足够的保护，包装上应有易碎品标识。也可根据供需双方另行协商确定。83 运输产品允许用任何方式运输，但应避免雨雪的直接淋袭及暴晒和机械冲击。84 贮存产品应贮存在一2 0 ℃～4 0 ℃，相对湿度不大于8 0 ％，周围空气无酸性、碱性或其他腐蚀性气体的库房内。4