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ZJ-3型壓電測試儀助力---【材料】同時具有壓電性和壓光性的多功能應力發光發電材料LiNbO3:Pr3+

【材料】同時具有壓電性和壓光性的多功能應力發光發電材料LiNbO3:Pr3+

某些固體在沿一定方向受到外力的作用時內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面出現正負相反的電荷。相反，當在電介質的極化方向施加電場，這些電介質也會發生變形，這種現象稱為壓電效應（piezoelectric），1880年由法國居里兄弟發現。壓電材料具有機械能與電能之間轉換和逆轉換的功能，所以這種機-電耦合效應使壓電材料在工程中得到廣泛的應用。

機械力也可以在很多固體中產生光，遠在中世紀，人們就發現地震時巖石斷裂發光以及刀在方糖表面迅速劃過時的摩擦發光現象。根據引起機械發光的機制，機械發光可以分為摩擦發光和形變發光。后者根據形變的程度和可恢復度又可以分為斷裂發光（破壞性機械發光）和形變發光（非破壞性機械發光）。非破壞性機械發光包括彈性變形發光和部分塑性變形發光。彈性變形發光，即應力發光，是指材料在受到外部力學刺激的情況下釋放出光能的現象，該現象具有發光強度與施加的機械形變能成正比的特點，同時應力發光的這一特性具有極大的應用前景。應力發光的研究始于1990年代末期日本產業技術綜合研究所（AIST）的徐超男（Chao-Nan Xu）博士在應力發光材料開發中的突破。她的研究團隊已經開發出從遠紅外到可見光的全光譜高強度應力發光材料，實現了非破壞性應力檢測和應力場的可視化，展示了其在人工智能、橋梁建筑物、發電站輸油管道等各領域減災防災的應用前景。

徐教授的研究團隊zui近發現，在作為壓電材料而廣為人知的LiNbO₃母體中加入稀土金屬Pr³⁺離子并調控Li/Nb比得到LiNbO₃：Pr³⁺材料能發出異乎尋常的紅色應力發光（Figure 1）。該應力發光遠遠*已知壓電材料的發光強度，同時具有高敏感性，能無閾值檢測極小的應變（Figure 2）。這一同時具有壓電性和壓光性的多功能高感度應力發光發電材料可謂理想材料，廣泛應用于微小的應變檢測、損害診斷、電-力-光能轉換、光電子多功能控制等方面。

Figure 1. Comparison of ML intensities for Li_xNbO₃:Pr³⁺ with different x values: (a) ML curves and photographs, (b) dependence of ML intensities on the x value, and (c) change of lattice constants with x.

Figure 2. ML response of the Li_1.00NbO₃:Pr³⁺ sheet during five repetitions of the tensile strain test.

我們為你提供材料表征測量的一系列產品：

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*表征：壓電材料d33測量儀

1、ZJ-3型壓電測量儀

2、ZJ-4型d33測量儀

3、ZJ-5型積層壓電測試儀

4、ZJ-6型靜壓電d33/d31/d15測量儀

5、ZJ-7型高溫壓電測試儀

★壓電極化裝置

1、PZT-JH10/4壓電極化裝置（10KV以下壓電陶瓷同時極化1-4片）

2、PZT-JH10/8壓電極化裝置（10KV以下壓電陶瓷同時極化1-8片）

3、PZT-JH20/8高壓電極化裝置（20KV以下壓電陶瓷同時極化1-8片）

4、PZT-FJH20  /3高壓真空，空氣極化裝置（20KV以下壓電陶瓷及壓電薄膜1-3片試樣）

★    壓電制樣裝置

1、ZJ-D33-YP15壓電陶瓷壓片機（壓力范圍: 0--15T，0-24T，0-30T，0-40T2

2、ZJ-D33-SYP30電動型壓電陶瓷壓片機（壓力范圍: 0--15T，0-24T，0-30T，0-40T）

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第二表征  鐵電材料測量系統及電滯回線測量系統

1、ZT-4C型綜合鐵電測量系統

2、JKZT-10A鐵電材料綜合參數測試儀

3、JKGT-G300高溫鐵電材料測量系統

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第三表征   熱電材料分析測量系統及塞貝克系數測試儀

1、BKTEM-Dx熱電性能分析系統

2、BKTEM-Dx熱電器件性能分析系統

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第四表征 介電材料測試系統

1、            常溫介電測量系統，常溫介電材料測試儀

2、            高溫介電測量系統，高溫介電材料測試裝置

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第四表征磁性材料測試系統