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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Qm 22

一、介质损耗tgs6和电学品质因数Qe 23

二、机械品质因数Qm 25

1-7 机电耦合系数k 26

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k31 169

二、平面机电耦合系数kp 171

三、平面切变机电耦合系数k36 172

四、厚度切变机电耦合系数k15、k24 173

五、纵向机电耦合系数k33 175

六、厚度伸缩机电耦合系数k2 175

七、等静压机电耦合系数kh 176

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γ 248

一、频率常数N 248

二、动态电容常数Γ 249

三、电容比γ 250

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