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第一章 压电材料参数1

1-1 压电方程1

1-2 压电晶体的弹性常数10

1-3 压电晶体的介电常数13

1-4 压电晶体的压电常数16

1-5 压电陶瓷的独立弹性、介电和压电常数21

1-6 电学品质因数Q6和机械品质因数Qm22

一、介质损耗tgs6和电学品质因数Qe23

二、机械品质因数Qm25

1-7 机电耦合系数k26

参考资料30

第二章 压电振子的等效电路31

2-1 压电振子的谐振特性32

2-2 压电振子的等效电路34

一、动态电阻R1等于零的情况35

二、动态电阻R1不等于零的情况37

2-3 压电振子的导纳特性和阻抗特性38

2-4 压电振子等效电路的推导47

2-5 饱含高次振动模式的压电振子等效电路58

一、横效应振动58

二、纵效应振动62

三、等效电路63

2-6 压电换能器振子的动态特性65

2-7 各种常用典型压电振子的试验样品70

一、切型符号71

二、试样制备77

参考资料79

第三章 压电振子参数的测量方法81

3-1 石英振子的传输测量线路82

一、测量线路82

二、传输线路各部分的作用和要求87

3-2 串联谐振频率fs的测定89

3-3 动态电容C1和动态电感L1的测定97

一、测量动态电阻R1的常用方法100

3-4 动态电阻R1的测定100

二、测量R1的精确方法101

3-5 石英振子参数的π型网络零相位测量法103

一、测量原理104

二、π型网络105

三、基准电阻107

四、测试仪表108

五、测量方法109

3-6 零相位法用的T型网络110

一、测量原理111

二、T型网络112

3-7 零相位法测量揩振频率的系统误差分析114

三、频率和电阻测量114

一、T型网络的分析117

二、π型网络的分析120

三、系统误差的计算实例123

3-8 测量压电陶瓷振子的传输线路法127

一、π型传输线路127

二、混合传输线路128

三、适用的近似方法133

3-9 晶体阻抗计法136

一、谐振频率fr和动态电阻R1的测定137

二、动态电容C1和动态电感L1的测定138

三、测量误差139

3-10 中心线法141

一、基本原理141

二、测量线路和测量方法146

3-11 导纳圆图法148

3-12 矢量电压表法155

3-13 并联电容Co的测定158

3-14 机械品质因数Qm的测定160

参考资料164

第四章 机电耦合系数的测定167

4-1 机电耦合系数k与弹性、压电以及介电常数的关系169

一、横向机电耦合系数k31169

二、平面机电耦合系数kp171

三、平面切变机电耦合系数k36172

四、厚度切变机电耦合系数k15、k24173

五、纵向机电耦合系数k33175

六、厚度伸缩机电耦合系数k2175

七、等静压机电耦合系数kh176

4-2 长条片横向长度伸缩振动模式178

4-3 棒的纵向长度伸缩振动模式185

4-4 薄圆片的径向伸缩振动模式189

4-5 薄圆环的径向伸缩振动模式199

4-6 薄球壳的球径向伸缩振动模式202

一、厚度伸缩振动模式205

4-7 板的厚度振动模式205

二、厚度切变振动模式208

4-8 泛音比法212

一、测量原理212

二、测量方法218

4-9 近似公式222

参考资料229

第五章 弹性、压电和介电常数的测定230

5-1 泊松比σ的测定232

一、利用薄圆片的径向伸缩振动模式236

二、利用方片的轮廓伸缩振动模式238

三、利用长条片的长度伸缩振动模式和圆片的径向伸缩振动模式240

四、利用薄圆片的非轴对称振动模式242

5-2 频率常数N、动态电容常数Γ和电容比γ248

一、频率常数N248

二、动态电容常数Γ249

三、电容比γ250

5-3 弹性常数的测定250

一、由长度伸缩振动模式和轮廓切变振动模式测定的弹性柔顺常数251

二、由其他振动模式测量的弹性柔顺常数255

三、弹性常数的修正255

一、电容比法258

5-4 压电常数的测定258

二、动态电容法260

三、压电应变常数d的测定261

5-5 介电常数的测定274

一、静电容274

二、自由介电常数？及其测量方法277

三、受夹介电常数？及其测量方法278

5-6 铌酸锂的弹性、压电和介电常数的测量280

5-7 压电陶瓷的弹性常数和压电常数的测定287

一、弹性常数的测量289

二、压电常数的测定292

三、压电陶瓷材料参数之间的关系293

四、压电陶瓷各种振动模式的有关计算公式296

5-8 弹性和压电常数温度系数的测定305

一、弹性和压电常数的温度系数及其测量方法305

二、零温度系数切型307

5-9 材料参数老化率的测定312

5-10 影响谐振法测量精确度的因素314

5-11 复数压电应变常数的测定317

参考资料321

第六章 弹性和压电常数的其他测量方法323

6-1 增益-带宽法323

一、增益-带宽法323

二、压电陶瓷其他材料参数的测定327

三、增益-带宽法的优点331

6-2 迭代法336

一、基本原理336

二、迭代方法338

6-3 静态法和准静态法340

一、静态法340

二、准静态法343

三、等静压压电应变常数dh的测定344

6-4 超声测量法345

一、相位比较法345

二、Q表法346

二、脉冲法349

6-5 颗粒试样的测量方法355

一、卡塔声振荡器法355

二、电桥法356

参考资料359

第七章 强场下的参数测量361

7-1 铁电材料的铁电性362

7-2 强电场介电常数和介质损耗的测量365

一、高压电桥法366

二、电滞回线法369

三、电阻放电法375

7-3 非线性区的谐振曲线378

7-4 抗张强度的测定381

一、测量原理382

二、测量方法384

7-5 一维压缩应力对压电陶瓷特性的影响385

一、实验装置和试样386

二、弱电场下材料参数的测量389

三、强电场介电特性的测量394

7-6 二维压缩应力对压电陶瓷特性的影响396

一、二维压缩应力系统396

二、实验装置和试样397

三、测定材料参数的方法399

7-7 等静压对压电陶瓷特性的影响403

参考资料406

第八章 声表面波参数测量407

8-1 声表面波407

一、瑞利表面波408

二、声表面波的激发和检测410

8-2 声表面波速度的测定412

一、脉冲超声法413

二、脉冲重叠法414

8-3 机电耦合系数的测定417

一、相移测量法418

二、脉冲测量法421

三、导纳测量法422

8-4 表面质点速度的测量方法423

8-5 声表面波参数的光学测定法426

一、基本原理426

二、测量装置和测量方法428

参考资料432

附录一 机械品质因数Q m值的修正系数β表434

附录二 k31与？关系的数值表437

附录三 k33与？关系的数值表443

附录四 kp与？关系的数值表449

附录五 某些常用压电材料的材料参数479

附录六 基本物理量的单位486