ICS 31.020 L 90 中华人民共和国国家标准 GB/T 37255—2018 偏置电场下材料热释电系数测试方法 Test method for pyroelectric coefficient of materials under DC bias field 2018-12-28发布 2019-11-01实施 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T37255—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009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（SAC/TC194)归口。 本标准起草单位：中国科学院上海硅酸盐研究所。 本标准主要起草人：董显林、曹菲、王根水、姚春华、闫世光、郭少波 1 GB/T372552018 偏置电场下材料热释电系数测试方法 1范围 本标准规定了直流偏置电场下材料热释电系数的术语和定义、原理、试样环境条件、仪器设备、样 品、试验步骤、试验数据处理。 本标准适用于钛酸锶锁、钼酸铅等热释电材料在直流偏置电场下的热释电系数测量。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日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。 GB/T3389.1铁电压电陶瓷词汇 3 3术语和定义 GB/T3389.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 直流偏置电压DCbiasvoltage 测量材料热释电系数时，施加在被测样品上下主表面的直流电压。 3.2 直流偏置电场DCbiasfield 直流偏置电压与被测样品厚度的比值，用符号E表示。 4原理 偏置电场下热释电系数是指在直流偏置电场（E）作用下，样品温度改变时，样品极化强度（P）E 随温度的变化率。 当样品温度改变时，极化发生变化，原平衡状态时样品表面的自由电荷不能完全屏蔽束缚电荷，如 果与外电路联接，可在电路中测得电流。 偏置电场下热释电系数测量装置见图1。用电压表测量取样电阻（R）两端的电压值（U），同时记录 电压值（U）、温度（T）和时间（t）。根据式（1）可得到不同温度和直流偏置电场下的热释电系数 [（Pm)e]。给出的热释电系数应指明直流偏置电场和测量温度 d(Pm)EIVdt n SAG =a("d) (1) LP AXdTAXRXdT 式中： a("d) 电场（E）下的热释电系数，单位为库仑每平方米摄氏度[C/（m².℃）]； （Pm）e一一电场（E）下的极化强度，单位为库仑每平方米（C/m）； 1 热释电电流，单位为安（A）； A 样品面积，单位为平方米（m²）； 1 GB/T37255—2018 LP/p 温度变化率的倒数，单位为秒每摄氏度（s/℃）； U 取样电阻两端的电压，单位为伏（V)； R 取样电阻的阻值，单位为欧（Q)。 3 L9 .8 6 说明： 限流电阻； 2 样品； 3 测温元件； 测温仪； 计算机控制系统； 5 电压表； 瞬态电压抑制二极管； 7 瞬态电压抑制二极管； 8 取样电阻； 10- 直流电压源； 11- 高低温试验箱。 图1热释电系数测量装置原理图 5试验环境条件 5.1标准大气条件如下： 温度：15℃~35℃； 相对湿度：25%~75%； 大气压力：75kPa~106kPa。 5.2仲裁大气条件如下： 温度：25℃±2℃； 相对湿度：45%~55%； 大气压力：75kPa~106kPa。 2 GB/T37255—2018 6 仪器设备 本测试适用的设备和仪器如下： 千分尺：分度值为0.01mm； a) b) 限流电阻：应远小于样品电阻，推荐为10M2，功率为2W： 测温元件：应在测温范围内有较高灵敏度，推荐使用铂电阻； d) 测温仪：测量温度的最大允许误差为土0.1℃； 电压表：输入电阻应大于取样电阻至少1000倍以上，推荐使用静电计； f) 瞬态电压抑制二极管：钳位电压应小于电压表的最大充许安全电压，击穿电压为5V～10V； g) 取样电阻：应远小于样品电阻，推荐为1MQ，记为R； h) 高低温试验箱：控温精度不低于0.1℃，变温速率应满足2℃/min~4℃/min。 7样品 样品应符合下列要求： 样品为方形或圆形薄片，两个主表面积为10mm²~100mm²，厚度为0.20mm~1.00mm； a) b) 样品应经细磨或抛光；表面应平整、清洁。样品的两个主表面应涂覆金属全电极； 在测量温度范围内，样品的体积电阻率应不小于5×1012Q·cm； c) d) 样品施加的直流偏置电场应小于样品的击穿电场 8试验步骤 试验步骤如下： a） 测量样品尺寸，计算样品主表面面积（A）； b) 对样品进行干燥处理； 将样品放入高低温试验箱，样品所处位置的温度应均匀，测温元件应靠近样品且电绝缘，整个 测量过程中应防止样品受潮； d) 启动控温程序，待温度变化至起始温度，保温10min~15min； e) 缓慢增加直流偏置电压至所需电压值，2min～3min后开始变温，变温速率恒定，设定范围 2℃/min～4℃/min，每摄氏度采样数不少于五个； f) 记录测得的电压（U）、温度（T）和时间（t）。 9 试验数据处理 按式（1）分别计算对应直流偏置电场（E）与温度（T）时的热释电系数L（Pm）E。 SAC