1. 極化的微觀機(jī)理

極化狀態(tài)是電場(chǎng)對(duì)電介質(zhì)的荷電質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)位移的作用力與電荷間互相吸引力的暫時(shí)平衡統(tǒng)一的狀態(tài)。極化機(jī)理主要有三種。

（1）電子位移極化——電介質(zhì)的原子或離子在電場(chǎng)力作用下，帶正電原子核與殼層電子的負(fù)電荷中心出現(xiàn)不重合。

（2）離子位移極化——電介質(zhì)正、負(fù)離子在電場(chǎng)力作用下發(fā)生相對(duì)位移，從而產(chǎn)生電偶極矩。

3）取向極化——組成電介質(zhì)的有極分子，有一定的本征（固有）電矩，由于熱運(yùn)動(dòng)，取向無(wú)序，總電矩為零，當(dāng)外加電場(chǎng)時(shí)，電偶極矩沿電場(chǎng)方向排列，出現(xiàn)宏觀電偶極矩。

原材料中含有各種各樣的雜質(zhì)，對(duì)壓電陶瓷元件的不同型號(hào)，配方的作用和影響也各不相同。所以應(yīng)區(qū)別對(duì)待，對(duì)具體情況需具體分析。對(duì)產(chǎn)品性能和工藝過(guò)程敏感的原料應(yīng)選擇較高的純度；與原料的化學(xué)性質(zhì)相近，能形成置換式固溶體的雜質(zhì)的含量可以略高；對(duì)那些能使晶格發(fā)生嚴(yán)重畸變的雜質(zhì)，或者能在晶體中產(chǎn)生自由電子和空穴的“施主雜質(zhì)”和“受主雜質(zhì)”以及變價(jià)過(guò)渡元素{SiO2}的含量必須嚴(yán)格控制，有時(shí)這類雜質(zhì)即使只有0.1wt%就會(huì)使物理性能嚴(yán)重惡化而完全失去使用階值。如K ，Na ，等鹵族元素將使鐵電，壓電陶瓷材料的絕緣電阻顯著降低，使極化時(shí)容易擊穿，損耗增大，松江區(qū)壓電陶瓷片，介電常數(shù)和機(jī)電耦合系數(shù)Kp下降，其總含量控制在0.01%以下。一般來(lái)說(shuō)，在制作PZT壓電陶瓷元件中，二氧化鈦，壓電陶瓷片工廠，二氧化鋯可采用工業(yè)級(jí)材料，它們的純度均能達(dá)到98%以上。實(shí)際生產(chǎn)中原材料的主成分含量都是采用化學(xué)分析方法測(cè)定，壓電陶瓷片批發(fā)，雜質(zhì)含量則常在已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上采用半定量的光譜分析，壓電陶瓷片批量定制，必要時(shí)也可進(jìn)行x射線衍射分析和電子探針微區(qū)分析。

對(duì)于壓力系統(tǒng)， 在泄漏處， 由于壓力容器的內(nèi)外壓差造成射流噪聲。這種噪聲頻譜極寬。對(duì)于非壓力系統(tǒng)， 可在密閉系統(tǒng)內(nèi)安放一個(gè)超聲波源， 然后從密閉系統(tǒng)外部接收。一般未泄漏時(shí)測(cè)到的信號(hào)幅度或沒(méi)有， 在泄漏處信號(hào)幅度有突然增大的趨勢(shì)。氣體流量檢測(cè)也是化工中的重要手段之量檢測(cè)目前有多種放大，如浮子流量計(jì)等。但利用超聲波換能器主要優(yōu)點(diǎn)是不妨礙流體的流動(dòng)。




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