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1、壓電陶瓷壓電材料壓電發(fā)展歷史壓電材料簡(jiǎn)介常見的壓電材料壓電材料的性能參數(shù)壓電材料應(yīng)用自然界中的壓電材料——石英壓電陶瓷高分子壓電材料（壓電薄膜）壓電陶瓷歷史1880年法國(guó)的P.Curie和J.Curie兄弟在研究熱電性與晶體對(duì)稱性的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)了正壓電效應(yīng)這一物理現(xiàn)象，他們所報(bào)導(dǎo)的這些晶體中就有后來廣為研究的羅息鹽(NaKC4H4O6.4H2O—酒石酸鉀鈉)。1881年李普曼(G.Lippman)根據(jù)能量守恒和電荷量守恒的原理，推測(cè)逆壓電效應(yīng)(Conversepiezoelectriceffect)的存在，這一預(yù)言很快就被居里兄弟用實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。后來發(fā)現(xiàn)了磷酸二氫鉀、硫酸鋰單水化
2、合物和BaTiO3等重要壓電晶體。1916年朗之萬(Langevin)用壓電石英晶體作成水下發(fā)射和接收換能器，這是最早的壓電換能器，并用于探測(cè)水下的物體。1918年卡迪（Cady）研究了羅息鹽晶體在機(jī)械諧振頻率特有的電性能，導(dǎo)致羅息鹽電聲組件問世。1921年相繼研制成功石英諧振器和濾波器，開創(chuàng)了壓電效應(yīng)在穩(wěn)頻、計(jì)時(shí)和電子技術(shù)方面的應(yīng)用。壓電陶瓷歷史1947年??采用BaTiO3壓電陶瓷制成了拾音器，這對(duì)壓電材料的應(yīng)用具有重大意義，極大地刺激了壓電陶瓷材料的研究與應(yīng)用開發(fā)。1969年??發(fā)現(xiàn)聚偏氟乙烯薄膜制程的駐極體具有優(yōu)良的壓電性后，聚合物駐極體的研究和應(yīng)用迅速發(fā)展起來。壓電
3、陶瓷歷史常見的壓電陶瓷材料1、鈦酸鋇（BaTiO3）壓電陶瓷具有較高的壓電系數(shù)和介電常數(shù)，機(jī)械強(qiáng)度不如石英。2、鋯鈦酸鉛Pb（Zr·Ti）O3系壓電陶瓷（PZT）壓電系數(shù)較高，各項(xiàng)機(jī)電參數(shù)隨溫度、時(shí)間等外界條件的變化小，在鋯鈦酸鉛的基方中添加一兩種微量元素，可以獲得不同性能的PZT材料。3、鈮鎂酸鉛Pb(MgNb)O3-PbTiO3-PbZrO3壓電陶瓷（PMN）具有較高的壓電系數(shù)，在壓力大至700kg/cm2仍能繼續(xù)工作，可作為高溫下的力傳感器。壓電原理石英的晶體結(jié)構(gòu)(b)(a)++---YXXY硅氧離子的排列示意圖(a)硅氧離子在Z平面上的投影（b）等效為正六邊形排列的投
4、影+石英的壓電機(jī)制壓電陶瓷的極化直流電場(chǎng)E剩余極化強(qiáng)度剩余伸長(zhǎng)電場(chǎng)作用下的伸長(zhǎng)(a)極化處理前(b)極化處理中(c)極化處理后極化后的壓電陶瓷－－－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋自由電荷束縛電荷電極電極極化方向陶瓷片內(nèi)束縛電荷與電極上吸附的自由電荷示意圖壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)壓電陶瓷等效模擬電路并聯(lián)模擬電路串聯(lián)模擬電路壓電應(yīng)變常數(shù)d33:表示在壓電晶體上施加單位電壓時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)變大小。壓電電壓常數(shù)g33：表示作用在壓電晶體上單位應(yīng)力所產(chǎn)生的電壓梯度大小。壓電材料的主要性能參數(shù)壓電材料的主要性能參數(shù)介電常數(shù)ε:機(jī)電耦合系數(shù)K:表示壓電材料機(jī)械能(聲能)與電能之間的轉(zhuǎn)換效
5、率。機(jī)械品質(zhì)因子Qm:壓電晶片在諧振時(shí)貯存的機(jī)械能E貯與在一個(gè)周期內(nèi)損耗的能量E損之比稱為機(jī)械品質(zhì)因子Qm。頻率常數(shù)Nt:壓電晶片的厚度與固有頻率的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做頻率常數(shù)。居里溫度Tc：使壓電材料的壓電效應(yīng)消失的溫度。壓電材料的主要性能參數(shù)壓電材料的主要特性轉(zhuǎn)換性能：要求具有較大的壓電常數(shù)。機(jī)械性能：機(jī)械強(qiáng)度高、剛度大。電性能：高電阻率和大介電常數(shù)。環(huán)境適應(yīng)性：溫度和濕度穩(wěn)定性要好，要求具有較高的居里點(diǎn)，獲得較寬的工作溫度范圍。時(shí)間穩(wěn)定性：要求壓電性能不隨時(shí)間變化。壓電材料應(yīng)用壓電陶瓷按照應(yīng)用分類共分為七大類：壓電振蕩器及材料壓電聲電組件：蜂鳴器、送話器、受話器
6、、壓電喇叭壓電超音波換能器：超音波清洗、超音波霧化、超音波美容、超音波探測(cè)信息處理組件：濾波器、諧振器、檢波器、監(jiān)頻器、表面聲波、延遲線動(dòng)力裝置：點(diǎn)火器、超音波切割、超音波粘接、壓電馬達(dá)、壓電變壓器壓電傳感器：速度、加速度計(jì)、角速度計(jì)、微位移器光電組件：光調(diào)節(jié)器、光調(diào)節(jié)閥、光電顯示、光信息儲(chǔ)存、影象儲(chǔ)存和顯示目前市場(chǎng)容量最大的組件是頻率組件，主要包括濾波器和諧振器。奧迪威公司壓電蜂鳴片電聲元件開放式超聲波傳感器超聲波霧化片奧迪威其它壓電產(chǎn)品超聲波馬達(dá)C-171微型旋轉(zhuǎn)陶瓷電機(jī)超聲波壓電陶瓷電機(jī)液晶電視用模組壓電陶瓷點(diǎn)火器謝謝
