ICS 31.020 06 T JC 备案号：58623—2017 中华人民共和国建材行业标准 JC/T2399-2017 偏置电场下材料热释电系数测试方法 Test method for pyroelectric coefficient of pyroelectric materials under DC bias field 2017-04-12.发布 2017-10-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JC/T2399—2017 前 言 本标准按照GB/T1.1-2009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功能陶瓷分技术委员会(SAC/TC194/SC3)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：曹菲、姚春华、毛朝梁、王根水、董显林。 本标准为首次发布。 JC/T2399—2017 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、测量原理、试样、测试条件、设备和 仪器、测试方法、计算和报告 本标准适用于钛酸锶钡、钼酸铅等介电热辐射测量计型材料在偏置电场下的热释电系数测试。 23 规范性引用文件 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 直流偏置电场DCbiasfield 测量材料热释电系数时，施加在被测样品两端的直流电压称为直流偏置电压。直流偏置电压与被测 样品厚度的比值，称为直流偏置电场。 4测量原理 热释电系数测量装置见图1，该测量是通过直流电压源向试样施加直流偏置电场（E），再由高低温 试验箱确定温度随时间的变化率，测量试样的极化强度（P)随温度（T)的变化。 用电压表测量取样电阻（R)两端的电压值(U)，同时，记录温度（T)随时间(t)变化的曲线。根据公 式（1)可得到不同温度和直流偏置电场下的热释电系数（pm）。给出的热释电系数应指明测试温度和直流 偏置电场。 dP_Idt U At (1) Pm= "dTA^dTA×R AT 式中： Pm—温度(T)时热释电系数的数值，单位为库仑每平方米每摄氏度[C/(m²℃)]； P一一极化强度的数值，单位为库仑每平方米（C/m）： I一一热释电电流的数值，单位为安培（A)； A—试样面积的数值，单位为平方米(m)； U一一取样电阻两端的电压值，单位为伏特(V)； R一一取样电阻的电阻值，单位为欧姆(2)； AT一一温度变化值的数值，单位为摄氏度(℃)； At一一对应于△T的时间变化值的数值，单位为秒(s)。 1 JC/T2399—2017 5 10 7 8 说明： 限流电阻： 2 3——铂电阻： 4—测温仪： 一计算机控制系统； 一电压表； 一瞬态电压抑制二极管： 7- 8- 一取样电阻； 一直流电压源； 10— 一高低温试验箱。 图1热释电系数测量装置 5试样 试样应符合下列要求； 试样为方形或圆形薄片，两个主表面积为10mm~100mm，厚度为0.20mm~1.00mm； a) 试样应经细磨或抛光；表面应平整、清洁；试样的两个主表面应涂覆金属全电极； b) 在测试温度范围内，试样的体积电阻率应大于1×10"Q·cm。 6测试条件 6.1测试的大气条件 测试的大气条件如下： a) 温度：15℃~35℃； b) 相对湿度：25%~75%； c）大气压力：86kPa~106kPa。 6.2仲裁测试的大气条件 2 JC/T2399—2017 仲裁测试的大气条件如下： a）温度：(25±2)℃； b）相对湿度：45%～55%； c）大气压力：86kPa～106kPa。 7设备和仪器 本试验适用的设备和仪器如下： 千分尺：分度值为0.01mm； b) 限流电阻：应远小于试样电阻，略大于取样电阻，推荐为10M2，功率为2W； c) 温度敏感元件：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℃； e) 电压表：输入电阻应大于试样电阻至少1000倍以上，推荐使用静电计； f) 瞬态电压抑制(TVS)二极管：钳位电压应小于电压表的最大允许安全电压；击穿电压为5V～ 10V；最大反向脉冲峰值电流应大于10A； g) 取样电阻：应远小于试样电阻，推荐为1M2： h) 直流电压源：输出电压为0V～500V，纹波电压Vpp≤5mV； 高低温试验箱：控温准确度为0.1℃，升温速率应为2℃/min4℃/min。 8测试方法 测量步骤如下： a) 将试样放入高低温试验箱，试样所处位置的温度应均匀，温度敏感元件应靠近试样且电绝缘， 如果低于室温测量时，则应抽密封试样，以防止试样受潮； 启动控温程序，待温度变至起始温度，保温10min～15min； b) 缓慢增加直流偏置电场至所需要值，2min～3min后加热试样，升温速率应为2℃/min4℃/min， 温度采样间隔应不大于0.2℃，记录测得的电压（U)、温度（T)和时间（t)。 9计算 按公式(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pm。 10报告 报告应至少包括： a) 试验报告签发日期； b) 试样的几何尺寸(本身必要的详细说明)； 所用仪器型号； 测试条件，如测试温度、偏置电场； e) 测试结果。 3