我國壓電（diàn）功能（néng）材（cái）料質量評價不再受製於人

中國計量院建立壓電材料關鍵參數標（biāo）準裝置，實現材料參數精準測量

    日前，由中國計量（liàng）科學研究院承擔的（de）質檢公益性行業科研（yán）專項項目“壓（yā）電材料關鍵參數的測量技術研究及其溯源體係的建立（lì）”通過國家質檢總局組織的專家驗（yàn）收。該項目在國際上（shàng）首次提出基於動態力的直接測量，實現準（zhǔn）靜態法測量縱向壓電常數的準確校準，並建立了壓電材料關鍵參數的溯源體係，填補了（le）我國（guó）壓電常數（shù）測量儀器溯源能力（lì）的空白，能夠實現國際等效互認，為我國高質量壓電材料的研製和生產（chǎn）貿易提供技術支撐。
    

    壓電材料是（shì）一種具有（yǒu）壓電效應的（de）功能性材料，包括壓電（diàn）晶體、壓電陶瓷（cí）和壓電薄膜等。可實現電能與機械能相互轉化，廣泛用於傳（chuán）感器、換能器和（hé）執行（háng）器，壓電元器件（jiàn）因其換能效率高等（děng）優點廣泛應用於無損檢測、微機電係統、激光導航（háng）、智能材料等（děng）領域。壓電材料（liào）的特性參數是評價壓電材料（liào）質量的重要指標，其中壓電常數是（shì）衡量其換能（néng）效率的關鍵參數。
    

    目（mù）前國際上針對壓電材料的測量出（chū）台了一（yī）係列標準，但對於壓電常數測量係統本身的校準（zhǔn）尚沒（méi）有統一的方法和標準，導致各廠家根據不同原理生產的壓電常數測量儀（yí）器得到的結果之間可比性較差，也影響了進出口貿易中壓電材料的質量評判。在我國，由於壓電材料參數測量和溯源能力的欠缺，導致了進（jìn）口壓電材料的質量控製不夠，出口的技術支持匱乏，通常（cháng）國（guó）產壓電陶瓷（cí）片隻有進口件價格的幾（jǐ）十分之一,原因之一就是（shì）我國（guó）壓電材料（liào）“身份卡”上提供的各種參數準確度不高。據統計，2010年全球僅壓電晶（jīng）體元（yuán）件貿（mào）易額超100億元，其中我國占貿易量的比例超50％，金額卻（què）僅占20％。高端壓電陶瓷和（hé）壓電（diàn）薄膜製成的標準換能器，如標準水（shuǐ）聽器、標準加速度傳（chuán）感器，幾乎完（wán）全被國外廠家壟斷。

                     
圖（tú）為準靜態法和激光幹涉法壓電材料測量裝置（zhì）
    

    為（wéi）改變上述狀況，中國（guó）計量院（yuàn）和（hé）上海市計量測試技術研究院經過三年的努力，係統研（yán）究了壓電材料縱向壓電常數（shù）的測量（liàng）方法（fǎ），建立了動態諧振法、準靜態法、激光幹涉法和氣腔壓力法標準裝置（zhì），測量不確定度可達（dá）2%(k=2)，並建立了基於參考材料的壓（yā）電材料特性參數測量標（biāo）準和壓電材料（liào）計量的量值傳遞體係，解決壓電傳感器、換能器、執行器前端的（de）材料參數控製問（wèn）題（tí），能夠支持智能材料的（de）研發，有效支撐了進口壓電晶片、壓電薄（báo）膜的（de）質量控製和我國壓（yā）電材料的出口服務。（馮秀娟、劉（liú）旭紅）