高低溫介電溫譜儀是一種用于測量材料介電性能(如介電常數、介電損耗、阻抗等)隨溫度變化的精密設備,廣泛應用于鐵電、壓電、陶瓷、高分子等材料的研究。以下是其使用技術的關鍵要點:
一. 儀器組成與原理
核心部件:溫度控制系統:高低溫爐(-150℃~500℃或更寬范圍)、液氮或電加熱裝置。介電測試系統:LCR表(阻抗分析儀)、電極系統(平行板或薄膜電極)。
真空/氣氛控制(可選):防止樣品氧化或吸附水分。
數據采集軟件:實時記錄溫度、頻率、介電參數。
原理:在交變電場下測量材料的復介電常數(ε* = ε- iε),分析ε(介電常數)和tanδ(介電損耗)隨溫度/頻率的變化。
高低溫介電
二. 樣品制備
電極設計:
塊體材料:上下表面鍍金或涂導電銀膠,確保良好歐姆接觸。
薄膜材料:采用掩膜鍍電極或叉指電極。
尺寸要求:樣品厚度均勻,直徑/厚度比需匹配電極(避免邊緣效應)。
環境控制:樣品需干燥(避免水分影響),必要時預退火。
低溫介電譜
三. 測試流程
初始設置:安裝樣品,確保電極與樣品緊密接觸。設置溫度范圍、升降溫速率(通常1~5℃/min,相變區間可更慢)。選擇測試頻率(如1 kHz~1 MHz,或多頻掃描)。
溫度校準:使用標準樣品(如BaTiO?)校準溫度傳感器位置誤差。
變溫模式:固定頻率,掃描溫度(常用)。
變頻模式:固定溫度,掃描頻率(研究弛豫行為)。
數據記錄:實時監控ε'、ε''、tanδ、阻抗等參數,避免溫度突變導致數據失真。
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