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鐵電陶瓷
功能多、用途廣。利用其壓電特性可以制成壓電器件,這是鐵電陶瓷的主要應(yīng)用,因而常把鐵電陶瓷稱為壓電陶瓷。利用鐵電陶瓷的熱釋電特性(在溫度變化時,因極化強度的變化而在鐵電體表面釋放電荷的效應(yīng))可以制成紅外探測器件,在測溫、控溫、遙測、遙感以至生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有重要應(yīng)用價值。例如,大功率的換能器就要求材料的介質(zhì)損耗非常小,否則在工作中會由于劇烈發(fā)熱而使換能器損壞。典型的熱釋電陶瓷有鈦酸鉛(PbTiO3)等。利用透明鐵電陶瓷PLZT(摻鑭的鈦鋯酸鉛)的強電光效應(yīng)(通過外加電場對透明鐵電陶瓷電疇狀態(tài)的控制而改變其光學(xué)性質(zhì),從而表現(xiàn)出電控雙折射和電控光散射的效應(yīng)),可以制成激光調(diào)制器、光電顯示器、光信息存儲器、光開關(guān)、光電傳感器、圖像存儲和顯示器,以及激光或輻射防護鏡等新型器件。
某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,
其內(nèi)部會產(chǎn)生
極化現(xiàn)象,
同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷。
當(dāng)外力去掉后,
它
又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時,
電荷的極性也隨之改變。
相反,
當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場,
這些電介質(zhì)
也會發(fā)生變形,
電場去掉后,
電介質(zhì)的變形隨之消失,
這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng),
或稱為電致伸縮現(xiàn)象。壓電陶瓷實際上是一種經(jīng)過極化處理的、具有壓電效
應(yīng)的鐵電陶瓷,是信息時代的新型材料壓電陶瓷是功能陶瓷中應(yīng)用極廣的
一種。
如果在一塊多疇的晶體上加足夠高的直流電場時,自發(fā)極化方向與電場方向一致的電疇便不斷增大,而自發(fā)極化方向與電場方向不一致的電疇則不斷減小,后整個晶體由多疇變成單疇,自發(fā)極化方向與電場方向一致。有時,也把這種電疇變化的過程,稱為電疇轉(zhuǎn)向。
在壓電陶瓷生產(chǎn)中,極化工序的作用,就是在陶瓷片上加一個足夠高的直流電場,迫使陶瓷內(nèi)部的電疇轉(zhuǎn)向,或者說迫使自發(fā)極化作定向排列。