我國壓電功能材料質量評價不再受制於人

光明網訊（記者 陳海波 通訊員 劉旭紅）由中國計量科學研究院承擔的質檢公益性行業科研專項項目「壓電材料關鍵參數的測量技術研究及其溯源體系的建立」日前通過國家質檢總局專家的驗收。該項目在國際上首次提出基於動態力的直接測量，實現准靜態法測量縱向壓電常數的準確校準，並建立壓電材料關鍵參數的溯源體系，填補了我國壓電常數測量儀器溯源能力的空白。它還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貿易提供技術支撐。

壓電材料是一種具有壓電效應的功能性材料，包括壓電晶體、壓電陶瓷和壓電薄膜等，可實現電能與機械能相互轉化，廣泛用於感測器、換能器和執行器，壓電元器件因其換能效率高等優點廣泛應用於無損檢測、微機電系統、激光導航、智能材料等領域。壓電材料的特性參數是評價壓電材料質量的重要指標，其中壓電常數是衡量其換能效率的關鍵參數。

目前，國際上針對壓電材料的測量出台了一系列標準，但對於壓電常數測量系統本身的校準尚沒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，導致了進口壓電材料的質量控制不夠，出口的技術支持匱乏。國產壓電陶瓷片只有進口件價格的幾十分之一，原因之一就是我國壓電材料「身份卡」上提供的各種參數準確度不高。

為改變上述狀況，中國計量院和上海市計量測試技術研究院經過三年努力，系統研究了壓電材料縱向壓電常數的測量方法，建立了動態諧振法、准靜態法、激光干涉法和氣腔壓力法標準裝置，測量不確定度可達2%，並建立了基於參考材料的壓電材料特性參數測量標準和壓電材料計量的量值傳遞體系，解決壓電感測器、換能器、執行器前端的材料參數控制問題，能夠支持智能材料的研發，有效支撐了進口壓電晶片、壓電薄膜的質量控制和我國壓電材料的出口服務。

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