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高压极化装置的极化方法可分为3类:油浴极化法、空气极化法、空气高温极化方法。
油浴极化法:
油浴极化法是以甲基硅油等为绝缘媒质,在一定极化电场、温度和时间条件下对制品进行极化的方法。由于甲基硅油使用温度范围较宽、绝缘强度高和防潮性好等优点,该方法适合于极化电场高的压电陶瓷材料。
空气极化法
空气极化法是以空气为绝缘媒质,以一定的极化条件对制品进行极化的方法。该方法由于不用绝缘油,操作简单,且极化后的制品不用清洗,因而成本低。因空气击穿场强不高(3kV/mm),该方法特别适合较低矫顽场强的软性类PZT材料。如Ec为0.6 kV/mm的材料,其极化电场选2Ec为1.2 KV/mm,选3Ec为1.8KV/mm,都远低于空气媒质的击穿强度,完全可以达到与油浴极化相同的效果。在提高极化温度和延长极化时间的条件下,该方法还可适合于极化因尺寸较厚而击穿场强降低的制品和高压极化有困难的薄片制品。
空气高温极化方法
空气高温极化方法是以空气为绝缘媒质,极化温度从居里温度以上(高于TC 10-20℃)逐步降至100℃以下,相应的极化电场从较弱(约30V/mm)逐步增加到较强(约300V/mm),对制品进行极化的方法,又称高温极化法或热极化法。该方法的原理在于制品铁电相形成之前就加上电场,使顺电-铁电相变在外加电场作用下进行,电畴一出现就沿外场方向取向。由于高温时畴运动较容易,且结晶各向异性小,电畴作非180o转向所受阻力小,造成的应力应变小,所以只要很低的电场就可以得到在低温时很高极化电场的极化效果。该方法具有极化电场小、不需要高直流电场设备、不用绝缘油和制品发生碎裂少的特点。适合于极化尺寸大(如压电升压变压器的发电部分),普通极化中需很高电压的制品。
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