压电常数是描述压电效应的物理参数,它衡量了压电材料将机械能转化为电能的能力。压电常数是三阶张量,反映了压电体的力学性质与介电性质之间的耦合关系。压电常数通常用( d_{ij} )表示,其中下标( i )和( j )分别代表晶体的极化方向和应力或应变的方向。压电常数的大小直接关系到材料在受力或受压时所产生的电荷与应变之间的关系,是量化压电效应的重要参数。
压电常数的具体应用包括:
传感器:用于制作各种传感器,如压力传感器、加速度传感器等。
换能器:用于将电能转换为机械能,或相反,如在超声技术中。
压电常数的值越大,表示材料的压电效应越强。例如,锆钛酸铅(PZT)陶瓷是一种广泛应用的压电材料,其压电常数分量( d_{33} )可以达到5×10⁻¹² C/N。