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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 复合材料 » 交流互助 » 压电材料的机械品质因数Qm
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会飞的泡123

铜虫 (小有名气)

[求助] 压电材料的机械品质因数Qm 已有1人参与

刚接触压电材料，有几个概念希望有明白的同学帮我看看理解的对不对

机械品质因数Qm应该是不同于我们平时计算的系统的品质因数Q了，文献中也有说明Qm是表征材料振动时内部能量的损耗程度，是由于压电材料的内摩擦造成的。
但是从公式中我们可以看出，Qm的倒数是正比于介电损耗正切角，而介电损耗是由于畴壁间的相互运动造成的，所以这个畴壁间的相互运动造成了内摩擦从而引起了能量耗散？这样理解对不对？


还有就是压电材料具有迟滞特性，我主要是研究PZT材料，这个迟滞特性明显的表现就是滞回曲线，来回的曲线是不重合的，必然有能量损耗，一块多畴的晶体上加电场，自发极化方向与电场一致的电畴会不断增大，不一致的不断减小，最后整个晶体由多畴变成单畴，自发极化方向与电场方向一致。而由于非180°畴的转向不完全可逆，所以当场强降低时，有一部分非180°畴不能恢复到场强增加时的状态，这就造成压电材料的迟滞特性，所以这个迟滞性可以算是畴壁间的相互运动产生的内摩擦么？如果是的话，那么迟滞现象造成的能量损耗是不是也是用介电损耗来衡量呢？机械品质因数Qm就是可以反映迟滞现象造成的能量损耗了？
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1楼 2015-09-21 16:04:36
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我是李文鹏

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
不是，Qm反应的就是损耗的大小，损耗大Qm就小。滞回曲线是不是力学上的概念啊？这个我不知道，但是压电材料的迟滞现象是由于电容的储能的原因，造成相位滞后，你的解释我没有看懂。
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2楼2015-09-21 20:23:09
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会飞的泡123

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 我是李文鹏 at 2015-09-21 20:23:09
不是，Qm反应的就是损耗的大小，损耗大Qm就小。滞回曲线是不是力学上的概念啊？这个我不知道，但是压电材料的迟滞现象是由于电容的储能的原因，造成相位滞后，你的解释我没有看懂。

不是力学的概念这个我还是很清楚的，滞回曲线是压电材料自身的特性。迟滞现象和滞回曲线不是在说一个事情么？
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3楼2015-09-22 08:48:04
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会飞的泡123

铜虫 (小有名气)
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2楼: Originally posted by 我是李文鹏 at 2015-09-21 20:23:09
不是，Qm反应的就是损耗的大小，损耗大Qm就小。滞回曲线是不是力学上的概念啊？这个我不知道，但是压电材料的迟滞现象是由于电容的储能的原因，造成相位滞后，你的解释我没有看懂。

由于存在电畴结构，在压电材料上外加一个交变电场时，电畴的滞后效应就会产生电滞回线。我解释的应该没问题吧，电滞回线是材料存在电畴结构的一个外在表现。所以这应该不是力学概念。我也不是很理解你说的电容储能是什么。。。我也是刚接触压电材料。。
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4楼2015-09-22 08:58:15
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我是李文鹏

铜虫 (正式写手)
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4楼: Originally posted by 会飞的泡123 at 2015-09-22 08:58:15
由于存在电畴结构，在压电材料上外加一个交变电场时，电畴的滞后效应就会产生电滞回线。我解释的应该没问题吧，电滞回线是材料存在电畴结构的一个外在表现。所以这应该不是力学概念。我也不是很理解你说的电容储能 ...

电滞回线和滞回曲线不是一个东西。你后面的解释没问题，前面的解释有问题
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5楼2015-09-22 09:50:26
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会飞的泡123

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 我是李文鹏 at 2015-09-22 09:50:26
电滞回线和滞回曲线不是一个东西。你后面的解释没问题，前面的解释有问题...

不是一个东西么？我看了好多文献中大部分把这种铁电材料的迟滞现象的曲线是称为电滞回线的
 \"压电材料的机械品质因数Qm\"

 \"压电材料的机械品质因数Qm-1\"

但是也有一部分是叫它为滞回曲线的。所以我一直以为这是在说明铁电材料的同一种性质。

你说它们不是一个东西，能不能说明一下
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6楼2015-09-22 10:34:15
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会飞的泡123

铜虫 (小有名气)
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5楼: Originally posted by 我是李文鹏 at 2015-09-22 09:50:26
电滞回线和滞回曲线不是一个东西。你后面的解释没问题，前面的解释有问题...

 \"压电材料的机械品质因数Qm-2\"


 \"压电材料的机械品质因数Qm-3\"
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7楼2015-09-22 10:36:55
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会飞的泡123

铜虫 (小有名气)
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5楼: Originally posted by 我是李文鹏 at 2015-09-22 09:50:26
电滞回线和滞回曲线不是一个东西。你后面的解释没问题，前面的解释有问题...

不知道图片你能不能看到，就是不同的文献对这个曲线的叫法不一样，
你说前面的解释哪里有问题呢，我现在的理解就是电滞回线包围的面积其实就是压电材料因为自身的这个特性而在电场中能量损耗的量。不知道对不对。
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8楼2015-09-22 10:39:24
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我是李文鹏

铜虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by 会飞的泡123 at 2015-09-22 10:34:15
不是一个东西么？我看了好多文献中大部分把这种铁电材料的迟滞现象的曲线是称为电滞回线的




但是也有一部分是叫它为滞回曲线的。所以我一直以为这是在说明铁电材料的同一种性质。

你说它们不是一个东西 ...

滞回曲线我没听说过！楼下的图片看不到
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9楼2015-09-22 16:19:11
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