什么是压电陶瓷

萌娃教育 · 2025-01-02 11:22:04

压电陶瓷是一种功能陶瓷材料,它能够将机械能和电能互相转换。这种材料由具有铁电性的氧化物(如氧化锆、氧化铅、氧化钛等)混合后高温烧结而成,并通过直流高压极化处理获得压电效应。压电陶瓷具有体积小、不吸潮、寿命长等特点,并且拥有优越的压电性能、介电性、弹性,以及高居里温度、大的机电耦合系数和机械品质因数。这些特性使得压电陶瓷在众多领域得到广泛应用,如医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。

压电陶瓷的工作原理基于压电效应,即当材料受到外界压力作用时,其内部正负电荷中心发生相对位移,导致材料两端表面产生符号相反的束缚电荷。经过极化处理后,压电陶瓷能在电场取消后保留一定的宏观剩余极化强度,从而表现出压电性质。

压电陶瓷的种类繁多,包括钛酸钡系、锆钛酸铅二元系等,并且可以通过添加第三种ABO3型化合物进行改良。这些材料在制造过程中需要经过特定的工艺,如高温烧结和极化处理,以确保其具有所需的压电性能。

压电陶瓷的应用范围非常广泛,从航空航天、军事、信息电子到工业机械、医疗和汽车等众多领域都有其身影。随着技术的发展,预计压电材料与器件的市场规模将持续增长

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