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壓電性特異的多元單晶壓電體
傳統(tǒng)的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應(yīng)要強,從而得到了廣泛應(yīng)用。但作為大應(yīng)邊,高能換能材料,傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電效應(yīng)仍不能滿足要求。于是近幾年來,人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料,做了大量工作,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2 ,Mg2 )。這類單晶的d33可達2600pc/N(壓電陶瓷d33為850pc/N),k33可高達0.95(壓電陶瓷K33高達0.8),其應(yīng)變>1.7%,幾乎比壓電陶瓷應(yīng)變高一個數(shù)量級。儲能密度高達130J/kg,而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內(nèi)。電聲設(shè)備要求機械阻抗低,能與音源或振動源相正配,雙膜片型壓電振子能符合這些要求。鐵電壓電學(xué)者們稱這類材料的出現(xiàn)是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍?,F(xiàn)在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進行這類材料的生產(chǎn)工藝研究,它的批量生產(chǎn)的成功必將帶來壓電材料應(yīng)用的飛速發(fā)展。
壓電陶瓷片的應(yīng)用 壓電陶瓷片主要用于壓電揚聲器、傳聲器、超聲延遲線、測量振動和測量壓力的傳感器、電話中的送受話器等方面作機械能(聲能)轉(zhuǎn)換成電能,或者在低功率下由電能轉(zhuǎn)換成機械能的換能元件;下方左圖是一個壓電陶瓷彎曲變形器,它由兩片壓電陶瓷片夾一金屬薄片構(gòu)成,陶瓷片在外電場作用下產(chǎn)生伸縮運動。也可應(yīng)用于超聲波清洗焊接、探傷、超聲診斷、水聲發(fā)射、引燃、引爆等作高壓強功率時將電能轉(zhuǎn)換成機械能的換能組成元件。