测试d33之前，需要极化！d33压电系数测试仪+高压极化装置

在测试压电陶瓷的压电常数d33之前，通常进行极化处理。这是获得准确和有意义d33值的关键步骤。

原因

1. 压电效应的来源：压电陶瓷（如PZT）的压电效应主要来源于其铁电性。在未极化状态下，材料内部存在大量随机取向的“电畴”。每个电畴内部的自发极化方向一致，但不同电畴的自发极化方向是混乱的。这种随机性导致材料在宏观上没有净极化，因此也没有宏观的压电效应。
2. 极化的作用：极化过程是在压电陶瓷上施加一个强直流电场（通常高于其矫顽场，并在略低于居里温度的温度下进行，然后冷却保持电场）。这个强电场迫使大部分电畴的自发极化方向转向或接近施加电场的方向。
3. 产生宏观压电性：极化后，材料内部的大部分电畴沿同一方向（或接近同一方向）排列，在宏观上产生了净剩余极化。正是这种有序排列的电畴结构，使得材料在受到机械应力时能产生可测量的电荷（正压电效应），或者在施加电场时能产生显著的形变（逆压电效应）。d33常数正是量化这种沿极化方向（通常定义为3方向）的机电耦合能力的参数。
4. 未极化的后果： 如果对未极化的压电陶瓷进行d33测试：

• 测量到的信号会非常微弱且不稳定，因为各个电畴的响应相互抵消。
• 得到的d33值会远低于材料本身能达到的值（即极化后的值），甚至可能接近于零。
• 测量结果无法反映该材料真实的压电性能潜力。

油浴高压极化装置

极化过程的关键点

• 电场强度：须足够高（通常是材料矫顽场的2-3倍），足以翻转大部分电畴。
• 温度：通常在材料居里点以下的某个温度进行（有时在室温，有时需要升温以降低矫顽场），并在保持电场下冷却以“冻结”取向。
• 时间:施加电场需要持续足够的时间（几分钟到几十分钟甚至更长）。
• 方向：极化方向决定了测试d33时施加应力或电场的方向（即3方向）。

例外情况（极少）：

某些特殊的测试方法或研究目的（例如专门研究未极化状态或极化过程本身）可能会在未极化状态下测量，但这不是为了获得材料的标准工作状态下的d33值。
某些材料（如非铁电压电体，如石英）本身具有非中心对称结构，不需要极化就有压电性，但这与常见的铁电压电陶瓷（如PZT）完全不同。

d33压电系数测试仪

对于绝大多数常规应用的压电陶瓷（如PZT, BaTiO₃等），在测量其压电常数d33之前，进行充分的极化处理是必要的步骤。未经极化处理的压电陶瓷测得的d33值不能代表其实际可用的压电性能。测试标准也明确要求样品在测试前需经过极化处理并达到稳定状态（有时极化后需要放置一段时间以消除部分退极化效应）。