[发明专利]一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具

说明书

本发明提供一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具，包括：形成有一对中空部的支架；分别安装于所述一对中空部内的一对夹具主体（1A、1B）；和覆盖所述一对夹具主体（1A、1B）并固定于所述支架的上部的顶盖（4）；其中，各夹具主体（1A、1B）包括上下方向上相连且电气导通的导电棒（11）和钢柱（12），所述导电棒（11）的自由端延伸出所述顶盖（4）以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口（11a），所述钢柱（12）的自由端形成与待测的铁电材料连接的第二端口；且所述导电棒和钢柱与所述支架绝缘。根据上述结构，不仅有利于研究材料相变规律和加深对相变机理的认知，还可以获取材料实际所受外场下的电性能，此外，其结构简单成本低廉适于普及。

技术领域

本发明属于铁电材料的电学性能参数测量技术领域，具体地，涉及铁电材料的电滞回线的测量，尤其涉及一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具。

背景技术

高性能的铁电材料是一类具有广泛应用前景的功能材料，从目前的研究现状来看，对于具有高性能的铁电材料的研究和开发应用仍然处于发展阶段，研究者们选用不同的铁电材料进行研究，并不断开展其性能研究，只是到目前为止对于铁电材料的一些性能的研究还没有达到令人满意的地步。

铁电材料是指具有铁电性的一类材料，其最基本的特性为在某些温度范围会具有自发极化，而且极化强度可以随外电场反向而反向，从而出现电滞回线。电滞回线是铁电体的主要特征，是表征材料铁电性的一种重要手段，它能反映材料的多种性能，如饱和极化强度P_s、剩余极化强度P_r、矫顽场E_c等。测试铁电材料电滞回线随外场的变化可以有效获得材料外场诱导相结构转变的相关信息。

铁电材料发生相变时往往伴随着体积、畴翻转的变化，而等静压对铁电/反铁电材料体积的变化、畴翻转等行为有显著的影响，主要体现在电滞回线上伴随着剩余极化强度P_r、矫顽场E_c等特性的改变。因此，通过测试等静压下铁电材料电滞回线有助于研究该类材料有关相变、畴翻转的物理机理。

同时，铁电材料对等静压和电场非常敏感，可产生新的相结构和新的物理效应，该发现引起人们浓厚的科学兴趣。已有实验表明，等静压既可以直接诱导铁电-反铁电相变，也可以改变温度或电场诱导的铁电-反铁电相变特性，这些相变往往通过不同特征的电滞回线表现出来。

此外，研究等静压下电滞回线能直观的建立相变与电滞回线之间的对应关系，有利于深化等静压下材料相变过程和相变机理的认知，以及相变特性的理解，同时扩展铁电材料的应用。

然而，在实际服役条件下，铁电材料常常受到压力（等静压）和电场的耦合作用，电滞回线及相关性能与单一实验室环境下的测量结果有所不同，因此，为了研究实际应用中铁电材料的电滞回线及相关性能，必须模拟实际工况条件，才能得到准确的测量结果。只有通过模拟材料实际所受压力场（等静压），并测试其电滞回线，才能够真实反映材料在不同外界条件下的电学性能。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种等静压下测量铁电材料电滞回线的夹具，其可测量等静压下铁电材料的电滞回线，一方面有利于研究材料相变规律和加深对相变机理的认知，另一方面可以获取材料实际所受外场下的电性能，具有重要的学术意义和工程应用价值。

为解决上述技术问题，本发明所提供的一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具，包括：形成有一对中空部的支架；分别安装于所述一对中空部内的一对夹具主体；和覆盖所述一对夹具主体并固定于所述支架的上部的顶盖；其中，各夹具主体包括上下方向上相连且电气导通的导电棒和钢柱，所述导电棒的自由端延伸出所述顶盖以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口，所述钢柱的自由端形成与待测的铁电材料连接的第二端口；且所述导电棒和钢柱与所述支架绝缘。