压电陶瓷基本知识

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压电陶瓷剖析(36页)

压电陶瓷剖析(36页)
超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位, 另 外,还节约了塑料制品昂贵的模具费,缩短了加工 时间, 提高了生产效率,有经济、快速和可靠等特点。
(5)超声加工
<.把微细磨料随超声加工工具一起以一定静压力加 在工件 上,就能加工出与工具相同的形状。超声 工具使工件表 面的磨料以相当大的冲击力连续冲 击,破坏超声辐射部 位,使材料破碎而达到去除 材料的目的。
其 它 非线性元件,压电继电器等
压电陶0 瓷应用(一)
电蜂鸣SS
•超声波振子
压电陶瓷应用(二)
5压黾超声换能器的面用写发展
5,1引言
< 超声换能器是实现声能与电能相互转换的部件,
<• 最早的超声换能器是P.郎之万(P. Langevin)在1917年 为水下 探测设计的夹心式换能器。这个换能器是以石 英晶体为压电材 料,用两块钢板在两侧夹紧而成的。 <• 1933年以后出现的叠片 型磁致伸缩换能器,强度高、
与电磁变压器相比,这具有体积小,质量轻,功率密 度高, 效率高,耐击穿,耐髙温,不怕燃烧,无电磁 干扰和电磁噪 声,且结构简单、便于制作、易批量生 产,在某些领域成为 电磁变压器的理想替代元件等优 点。此类变压器用于开关转 换器、笔记本电脑、氖灯 驱动器等。
(2)超声马达
<•超声马达是把定子作为换能器,利用压电晶体的 逆压电 效应让马达定子处于超声频率的振动,然 后靠定子和转 子间的摩擦力来传递能量,带动转 子转动。
产生的电荷与施加的应力成比例。 ♦压电陶瓷的压电常数有压电应变常数、压电电压常数、 压电应
力常数以及压电劲度常数等。 ____
♦反映压电陶瓷的弹性变量(即应力、应变)和电学变量 (即电场、 电位移)之间的关系的方程式,称为压电方程。

简述压电陶瓷

简述压电陶瓷

简述压电陶瓷压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料,属于无机非金属材料,是一种具有压电效应的陶瓷材料。

与压电单晶材料相比,具有机电耦合系数高,压电性能可调节性好,化学性质稳定,易于制备且能制得各种形状、尺寸和任意极化方向的产品、价格低廉等优点。

它具有压电效应。

所谓压电效应是正电压效应和负电压效应。

前者是指由应力诱导出极化或电场的现象,后者则是由电场诱导出应力或应变的现象,二者统称为压电效应。

目前为止,压电陶瓷的这种压电效应已被广泛应用于与人们生活息息相关的许多领域,遍及卫星广播、电子设备、生物、航空航天、医疗卫生、日常生活等等。

由此可见压电陶瓷的应用十分广泛,研究意义非常重大。

一些材料在机械应力作用下,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化,导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷的现象,称为压电效应。

具有这种性能的陶瓷称为压电陶瓷,它的表面电荷的密度与所受的机械应力成正比。

反之,当这类材料在外电场作用下,其内部正负电荷中心移位,又可导致材料发生机械变形,形变的大小与电场强度成正比。

常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3(A表示二价金属离子,B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价)型化合物,如:Pb(Mn1/3Nb2/3)O3和Pb(Co1/3Nb2/3)O3等组成的三元系。

如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物,可组成四元系或多元系压电陶瓷。

此外,还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷,如偏铌酸钾钠(Na0.5·K0.5·NbO3)和偏铌酸锶钡(Ba x·Sr1-x·Nb2O5)等,它们不含有毒的铅,对环境保护有利。

目前,我国所使用的压电陶瓷体系主要是铅基压电陶瓷,材料其中含铅化合物PbO(或Pb3O4)约占原料总质量的百分之七十左右。

由于含铅化合物在高温时具有挥发性,这些材料在生产、使用、废弃过程中都会对人类健康和生态环境造成很大的危害。

《压电陶瓷》课件

《压电陶瓷》课件
等。
03
压电陶瓷的制造工艺
配料与混合
配料
根据生产需要,将各种原材料按 照配方准确称量,确保原材料的 质量和稳定性。
混合
将称量好的原材料进行充分混合 ,确保各种原材料均匀分布,以 提高产品的性能和稳定性。
预烧与成型
预烧
在一定温度和气氛下,将混合好的原 料进行预烧结,以促进原料的初步反 应和烧结。
易于加工和集成
压电陶瓷可以通过陶瓷工艺进 行加工和集成,与其他电子元
件实现一体化,方便应用。
压电陶瓷的应用领域
传感器
利用压电陶瓷的压电效应,可以制作 出各种压力、加速度、振动等物理量 的传感器。
换能器
驱动器
利用压电陶瓷的逆压电效应,可以制 作出各种微小位移、微小角度的驱动 器,用于精密定位、光路控制等领域。
压电陶瓷的工作模式
工作模式定义
工作模式是指压电陶瓷在受到机 械力作用时,如何将机械能转换
为电能的过程。
工作模式分类
压电陶瓷的工作模式可以分为直 接模式和逆模式。直接模式是指 陶瓷在受到压力时产生电压,逆 模式是指陶瓷在受到电压作用时
产生形变。
工作模式的应用
不同的工作模式适用于不同的应 用场景,如直接模式适用于传感 器,逆模式适用于超声波发生器
压电陶瓷广泛应用于传感 器、换能器等领域,如超 声波探头、电子点火器等。
压电陶瓷的极化
极化定义
极化是指压电陶瓷在制造过程中,通过施加高电 压使其内部电偶极矩定向排列的过程。
极化原理
在极化过程中,陶瓷内部的电偶极矩会沿着一定 的方向整齐排列,形成一个宏观的电场。
极化过程
极化过程需要在高温和高压环境下进行,通常需 要数千至上万伏的电压。

半导体(压电陶瓷)

半导体(压电陶瓷)

压电陶瓷材料在我们的生活中随处可见的物质,材料的发展深深的影响着人们的生活质量,同时也是我们人类社会进步和文明的重要标志。

随着社会的进步和发展,电子陶瓷材料在信息技术中占有非常重要的作用,常常被用来制作一些重要的电子元器件如:传感器、电容器、超声换能器。

因此,高性能的电子陶瓷材料是信息技术发展和研究的重要方向。

压电陶瓷是一种具有压电性能的多晶体,是信息功能陶瓷的重要组成部分。

其具有机电耦合系数高(压电振子在振动过程中,将机械能转变为电能,或将电能转变为机械能的效率)、价格便宜、易于批量生产等优点,已被广泛应用于社会生产的各个领域,尤其是在超声领域及电子科学技术领域中,压电陶瓷材料已逐渐处于绝对的支配地位,如医学及工业超声检测、水声探测、压电换能器、超声马达、显示器件、电控多色滤波器等。

1.压电陶瓷性能1.1压电性压电陶瓷最大的特性是具有正压电性和逆压电性。

正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化,从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。

反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心不但发生相对位移而被极化,同时由于此位移而导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。

1.2介电性能材料在电场作用下,表现出对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数(ε r )和介质损耗(tanδ)来表示。

当在两平板之间插入一种介质(材料)时,电容C将增加,此时电容 C与真空介质时该电容器的电容量 C0的比即为相对介电常数k:k=C/C= (εA/d)/(ε0A/d)=ε/ε(ε—真空介电常数:8.854×10-12F/m)当一个正弦交变电场V=Vexpiωt施加于一介电体上时,电荷随时间而变化而产生了电流Ic, Ic在无损耗时比 V 超前90°。

但实际是有损耗的。

有损耗时,总电流超前电压不再是90°而是90°-δ。

压电陶瓷基本知识培训材料

压电陶瓷基本知识培训材料

压电陶瓷的生产工艺
1
制备成型
2
将混合粉末通过成型工艺进行成型,如
注塑成型或压片成型。
3
后续处理
4
进行。
原料准备
选择合适的原料,并进行粉末混合和筛 分。
烧结处理
将成型的陶瓷坯体进行高温烧结处理, 使其达到高强度和致密度。
压电陶瓷的维护保养
1 避免过大的外力冲击 2 定期清洁和检查
避免陶瓷受到过大的外力 冲击,导致晶体结构破坏。
定期清洁表面和检查陶瓷 的完整性和工作状态,及 时进行维修和更换。
3 保持适当的工作环境
保持陶瓷的工作环境适当, 避免受到湿气、油脂和化 学物质等的影响。
压电陶瓷的种类
铅锆酸钛陶瓷 (PZT)
PZT 是最常用的压电陶瓷材料,具有良好 的压电性能和稳定性。
硬陶瓷
硬陶瓷具有优异的耐高温性能和磨损性能, 常用于特殊环境下的应用。
有机压电陶瓷
有机压电陶瓷材料是一种新型的压电材料,具有较高的柔韧性和成型性,适用于特殊工艺需 求。
压电陶瓷的应用领域
传感器
压电陶瓷可以用于制造压力、 温度和加速度传感器,广泛应 用于汽车、医疗和工业领域。
压电陶瓷基本知识培训材料
压电陶瓷是什么?
压电陶瓷是一种具有压电效应的材料,能够在施加或撤离电场时发生形变, 反之亦然。它可以将机械能转化为电能,也可将电能转化为机械能。
压电效应的原理
压电效应的原理是基于压电材料的晶体结构,当施加外力或电场时,晶体中 的正负离子发生位移,导致晶体整体产生形变和电荷分布的变化。
换能器
压电陶瓷可用作声波和超声波 的发生器和接收器,应用于声 纳、超声波清洗和医学成像等 领域。
振荡器

压电陶瓷基本知识概要

压电陶瓷基本知识概要
➢ 石英晶体:一种单晶体,本身具有压电效应,居里点温 度高(高达573℃),稳定性好,精度高(精度可以达到小 数点后六位数),无热释电现象,工艺简单。但压电常数 小,成本高(相同的频点,石英要高4~10倍以上)。
➢ 压电陶瓷:一种多晶体,需要极化后才具有压电效应, 压电常数大,成本低。但居里点温度低(120~360℃),精 度低(精度只能满足到小数点后三位),制作工艺较为复杂 ,稳定性不如石英晶体,有热释电现象,会给传感器带来 热干扰。

压电陶瓷的制造工艺
➢配料(原料的选择和处理)
(2)杂质的利用
1)杂质的类型 ①有害杂质 对材料绝缘、介电性等影响极大的杂质,特别
是异价离子,如B、C、P、S、Al等,越少越好。 ②有利杂质 与材料A位(Pb2+)、B位(Zr4+,Ti4+)离子电价相
➢ 两者都只能作动态测量。由于外力作用在压电元件上产生 的电荷只有在内部无漏损或外接负载RL趋于无穷大时, 其受力后产生的电荷才能保持,这实际上是不可能的。只 有外力不断变化或高频作用下,电荷才能得以补充,因此 从这个意义上讲,压电晶体不适合静态测量。

压电陶瓷的主要性能参数
压电陶瓷的主要性能参数
➢ 介质损耗tanδ
电介质在电场作用下,由于电极化弛豫过程和漏导 等原因在电介质内所损耗的能量。
理想电介质在正弦交变电场作用下流过的电流比电 压相位超前90 ° ,但在压电陶瓷中因有能量损耗,电流 超前的相位角ψ小于90 °,它的余角δ (δ+ψ=90 °)称 为损耗角,它是一个无因次的物理量,人们通常用损耗角 正切tanδ来表示介质损耗的大小,它表示了电介质的有 功功率(损失功率)P与无功功率Q之比。即: 电学品质 因数Qe(electrical quality factor)

压电陶瓷基本知识教材

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压电陶瓷基本知识
压电陶瓷的基本知识
发展历史 压电陶瓷的基本概念
压电陶瓷的主要性能参数
压电陶瓷的制作工艺
压电陶瓷的应用
市场发展前景与方向

压电陶瓷是什么?
压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体。因生产工 艺和陶瓷相近而得名。

整体看来, 晶粒与晶粒的晶 格方向不一定相 同,排列是无规 则的。这样的结 构称其为多晶体。
各种规格的压电陶瓷片 晶粒的晶格取向示意图
发展历史
1880
居里兄弟首先发现电气石的压电效
应,从此开始了压电学的历史。

1881
居里兄弟实验验证了逆压电效应,
给出石英相同的正逆压电常数。
通过正压电效应转换所 得的电能 K 转换时输入的总机械能 压电陶瓷振子(具有一定形状、大小和被覆工作电极的压电陶 瓷体)的机械能与其形状和振动模式有关,不同的振动模式将有 相应的机电耦合系数。
如对薄圆片径向伸缩模式的耦合系数为Kp(平面耦合系数); 薄形长片长度伸缩模式的耦合系数为K31(横向耦合系数);
N33=fr×l N15=fr×lt
t为薄板的厚度
l为棒的长度 lt为薄板的厚度
压电陶瓷的制造工艺
压电陶瓷的制作过程主要步骤 配 料
预 处 理
预 烧
造 粒
成 型 烧 成



老 化
极 化
上 电 极
机 加 工
压电陶瓷的制造工艺 配料(原料的选择和处理)
3、铁电陶瓷
某些材料在一定温度范围内具有自发极化。而且其自发 极化可以因外电场的作用而转向,材料的这种特性称为 铁电性。具有这种特性的陶瓷材料称为铁电陶瓷.

特种陶瓷第五讲 压电陶瓷


压电陶瓷应用
压电探鱼仪:探鱼仪是一种用来探测水下鱼群的声纳设 备。其声波发射部分和接收部分用压电陶瓷制成。压电 陶瓷在交变电场作用下,会产生伸缩振动,从而向水中 发射声波。声波在向前传播时遇到鱼群即被反射回来, 压电陶瓷接收部分收到回波后,即将它变换成电信号, 经过电路处理就会显示出鱼群的规模、种类、密集程度、 方位和距离等,便于捕捞作业。 压电探鱼仪其发射功率已达到兆瓦级。用压电陶瓷制成 的接收部分有很高的灵敏度,根据回波的强弱可以判断 是海底、礁石,还是鱼群,甚至可以判断鱼群的种类、 大小和分布情况。
压电陶瓷应用
压电超声医疗仪中应用最广的是 B 型超声诊断仪。这种诊断仪中有 用压电陶瓷制成的超声波发生探 头,它发出的超声波在人体内传 输,体内各种不同组织对超声波 有不同的反射和透射作用。反射 回来的超声波经压电陶瓷接收器 转换成电信号,并显示在屏幕上, 据此可看出各内脏的位臵、大小 及有无病变等。 B 型超声诊断仪通 常用来检查内脏病变组织 ( 如肿块 等)。
压电陶瓷应用

积层式压电变压器:用于笔记本电脑液晶显示 器、桌上型电脑液晶显示器、个人数码助理 (PDA)、数码相机(DSC)、数码摄影机(DSC)之 冷阴极管电源模组等。
压电超声马达



世界上最小的马达(电机):重36mg,长5mm,直径 1mm,可作为人造心脏的驱动器。 原理:当给定子加上电之后,由于逆压电效应,定子表 面就会产生超声振动。由于定子和转子之间的摩擦力的 作用,转子也会跟着运动起来。 优点:结构简单、启动快、体积小、无电磁干扰。
机电耦合系数K是一个综合反映压电陶瓷的机械能与电能之间 耦合关系的物理量,是压电材料进行机—电能量转换能力的反映。 机电耦合系数的定义是:

压电陶瓷的工作原理及其应用

压电陶瓷的工作原理及其应用1. 什么是压电陶瓷嘿,朋友们,今天咱们就聊聊一个神奇的材料——压电陶瓷。

乍一听这个名字,可能会让你觉得有点高大上,但其实它可比你想的要简单有趣多了!压电陶瓷是一种能够把机械压力转化为电能的陶瓷材料。

听着是不是感觉像魔法?其实,这就是科学的魅力所在!它们就像是“电力小精灵”,无论我们是用手一碰,还是给它施加点压力,它们就能乖乖地输出电流,太神奇了吧!1.1 工作原理说到工作原理,咱们就要提到“压电效应”了。

简单来说,压电效应就是那些陶瓷在受到压缩时,内部的分子结构发生了变动,从而产生电荷。

这种原理就像我们玩橡皮泥,捏捏搓搓后,形状有了变化,当然,压电陶瓷一旦受到力的作用,电流便会流动起来!所以乍一看,这可不是一个传统的电池,但说它是一个“力”的发电机,应该是无可厚非的。

同样,它也能反向运作——当施加电压时,陶瓷会发生微小的形变,变得扭来扭去,宛如小舞者一样,摸起来可是特别有趣哦。

1.2 材料构成说到这里,有人可能会好奇,压电陶瓷到底是什么“做”的呢?实际上,它们一般是由一种叫做钛酸铅或锆钛酸铅的化合物制成的。

这些材料在高温下经过特殊处理,就能形成压电特性。

嘿,这听起来是不是好像科学实验室里那些复杂的步骤?别担心,这只是为我们赠送了这些神奇小玩意的“开机”密码!而且,压电陶瓷的种类也很多,像是单晶压电材料、陶瓷复合材料等等,各种各样的人才齐上阵,因为不同的应用需求,各有所长嘛。

2. 压电陶瓷的应用说完了原理,咱们再聊聊这些压电陶瓷到底能在哪儿派上用场。

其实,咱们的日常生活中,很多地方都藏着它们的身影哦。

比如说——声纳和麦克风,这些小玩意能把声波转化成电信号,或者把电信号转化为声波,而其中的关键材料就是压电陶瓷。

是不是感觉涨知识了呢?此外,在医疗器械中,超声波诊断仪也是用得上压电陶瓷,通过振动产生声波图像,助医生“大显神通”呢!2.1 家庭中的应用你还知道吗,在咱们的家庭中,压电陶瓷其实也贡献了不少力量呢!比如常见的点火器,尤其是在烧烤的时候,叮的一声,火就起来了,这可全靠压电陶瓷的的“点石成金”之功。

压电陶瓷ppt课件


其它几种重要的压电陶瓷包括
PbTiO3- PbZrO3;
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3- PbTiO3- PbZrO3 ;
Pb(Co1/3Nb2/3)O3- PbTiO3- PbZrO3 ;
Na0.5K0.5NbO3 ;Pb0.6Ba0.4Nb2O6 ;
BNT(B0.5Na0.5TO3)、KNN(K0.5Na0.5NbO3)等。
还具有热电性;铁电体也是一种极性晶体,属于热电体,因 而也是压电体。
2
3. 压电陶瓷
陶瓷—多晶体—各晶粒之间的压电效应会相互 抵消;
人工极化:经直流强电场极化处理过的铁电陶 瓷,使晶粒中的所有电畴都尽可能地转向了电 场的方向,铁电晶体所固有的压电效应就会在 陶瓷材料上呈现出来。因此,压电陶瓷实际上 也就是经过直流强电场极化处理过的铁电、压 电陶瓷。
3
表征参数
机电偶合系数K
or:
K
2
由压电效应转换的电能 储入的机械能总量
K
2
由逆压电效应转换的机械能 储入的电能总量
K值越大,材料的压电耦合效应越强。 除此之外,还有压电系数d、机械品质因素Q、
弹性系数S和频率常数N等。
4
主晶相结构
钙钛矿型、钨青铜型、焦绿石型、含钛层状结构。
目前应用最广泛的是BaTiO3、PbTiO3、 PbZrO3等, 都属钙钛矿型晶胞结构。
§9.5 压电陶瓷
压电陶瓷(piezoelectric ceramics) ——具有压电效应的陶瓷材料,
即能进行机械能与电能相互转变的 陶瓷; 制备方便,成本低廉,发展迅速, 一类重要的功能陶瓷材料; 目前,压电陶瓷在工程方面的应用, 甚至超过了压电晶体。
1
一、压电效应及陶瓷压电机制
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压电效应是指某些介质在力的作用下,产生形变, 引起介质表面带电,这是正压电效应。反之,施加 激励电场,介质将产生机械变形,称逆压电效应。
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压电陶瓷的基本概念
压电效应的本质
F ----- - +++++

极化方向 ----- +++++ +
正压电效应示意图 (实线代表形变前的情况,虚线代
发展历史
1954
美国B.Jaffe等人发现了锆钛酸铅 (PZT)具有非常强和稳定的压电性, 促使压电器件的应用研究又大大地向 前推进了一大步。
后来
为了保护地球和人类的生存空间,防 止环境的污染,非铅压电陶瓷成为未 来研究和应用的方向。
迄今
压电陶瓷的应用,上至宇宙开发,下 至家庭生活极其广泛。
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压电陶瓷的基本概念
三 1、自发极化
个 120℃以下,BaTiO3晶体结构稍有畸变,为四方结构,

Ba2+和Ti4+相对于O2-产生了一个位移,结果导致正负电
ห้องสมุดไป่ตู้
要 荷中心不重合,产生了极化(自发极化),通常把这种转
概 变温度称为居里温度或居里点(Tc)。

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压电陶瓷基本知识
压电陶瓷的基本知识
发展历史 压电陶瓷的基本概念 压电陶瓷的主要性能参数 压电陶瓷的制作工艺 压电陶瓷的应用 市场发展前景与方向
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压电陶瓷是什么?
压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体。因生产工 艺和陶瓷相近而得名。
在32种点群的晶体中,只有20种非中心对称点群的晶 体才有压电效应。
将这些原材料在高温下致密烧结,制成陶瓷,并将制好 的陶瓷在直流高压电场下进行极化处理,才能成为压电 陶瓷。
常用的压电陶瓷有钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅以及三元 系压电陶瓷等。
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石英晶体和压电陶瓷的比较
石英晶体:一种单晶体,本身具有压电效应,居里点温 度高(高达573℃),稳定性好,精度高(精度可以达到小 数点后六位数),无热释电现象,工艺简单。但压电常数 小,成本高(相同的频点,石英要高4~10倍以上)。
压电陶瓷:一种多晶体,需要极化后才具有压电效应, 压电常数大,成本低。但居里点温度低(120~360℃),精 度低(精度只能满足到小数点后三位),制作工艺较为复杂 ,稳定性不如石英晶体,有热释电现象,会给传感器带来 热干扰。
压电陶瓷基本概念
三 2、人工极化
个 人工极化就是在压电陶瓷上加一足够高的直流电场,并 重 保持一定的温度和时间,迫使其电畴转向,或者说迫使 要 其自发极化作定向排列。下图示意陶瓷中电畴在极化处 概 理前后的变化情况。 念
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压电陶瓷的基本概念
三 3、铁电陶瓷
各种规格的压电陶瓷片
整体看来, 晶粒与晶粒的晶 格方向不一定相 同,排列是无规 则的。这样的结 构称其为多晶体。
晶粒的晶格取向示意图
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发展历史
居里兄弟首先发现电气石的压电效
1880 应,从此开始了压电学的历史。
居里兄弟实验验证了逆压电效应,
1881 给出石英相同的正逆压电常数。
磷压 外 叩
压铜 电 壳 击
电片 振





压电陶瓷点火示意图
压电陶瓷的基本概念
逆压电效应
节点支承 边缘支承 中心支承
压电蜂鸣器工作示意图
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压电陶瓷的基本概念
压电陶瓷的压电效应机理与石英晶体大不相同,未经极化 处理的压电陶瓷材料是不会产生压电效应的。压电陶瓷经 极化处理后,剩余极化强度会使与极化方向垂直的两端出 现束缚电荷(一端为正,另一端为负),由于这些束缚电 荷的作用在陶瓷的两个表面吸附一层来自外界的自由电荷 ,并使整个压电陶瓷片呈电中性。
自由电荷
电极

束缚电荷

自由电荷
图5 束缚电荷和自由电荷排列示意图
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压电陶瓷的基本概念
并非所有的陶瓷都具有压电效应。作为压电陶瓷的原材 料,在晶体结构上一定是不具有对称中心的晶体,如氧 化铅、氧化锆、氧化钛、碳酸钡、氧化铌、氧化镁、氧 化锌等。
压电陶瓷的基本概念
三 铁电晶体中存在着自发极 个 化方向不同的小区域,那 重 些自发极化方向相同的区 要 域称为电畴(黑色粗线为 概 畴壁)。 念
对于自发极化而言,从宏 观统计来看,晶体中存在 着各个方向的自发极化, 它们相互抵消,宏观上对 外不呈现极性。
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表形变后的情况)
------
++++++
极化 方向
电 场 方
------ 向
++++++
逆压电效应示意图
正压电效应本质:机械作用引起介质极化。
逆压电效应的本质:电场作用引起介质极化。
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压电陶瓷的基本概念
正压电效应

气体喷嘴


线
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两者都只能作动态测量。由于外力作用在压电元件上产生 的电荷只有在内部无漏损或外接负载RL趋于无穷大时, 其受力后产生的电荷才能保持,这实际上是不可能的。只 有外力不断变化或高频作用下,电荷才能得以补充,因此 从这个意义上讲,压电晶体不适合静态测量。
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个 某些材料在一定温度范围内具有自发极化。而且其自发 重 极化可以因外电场的作用而转向,材料的这种特性称为 要 铁电性。具有这种特性的陶瓷材料称为铁电陶瓷. 概 念
Ps单个电畴的极化强度;Pr剩余极化强度;Ec矫顽电场。
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压电陶瓷的基本概念
压电陶瓷的原理:压电效应
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发展历史
1942 -1949
发现了BaTiO3压电陶瓷上的高介电 常数和铁电性、压电性。后续解决了 极化问题。
50年代
美国日本先后利用BaTiO3压电陶
瓷制作超声换能器、高频换能器、压
力传感器、滤波器等的应用研究。
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