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壓電陶瓷主要有三大類:
鈦酸鋇類(BaTiO3),原材料有二氧化鈦、碳酸鋇、碳酸鍶等;
鋯鈦酸鉛類(PbZrTiO3),原材料有二氧化鈦、氧化鋯、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鈮、氧化鑭等;
鈮鎂酸鉛類(PbNbMgO3),原材料有氧化鈮、氧化鎂、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鑭等。
壓電陶瓷材料的基本原理 壓電效應的原理是,如果對壓電材料施加壓力,它便會產(chǎn)生電位差(稱之為正壓電效應),反之施加電壓,則產(chǎn)生機械應力(稱為逆壓電效應)。如果壓力是一種高頻震動,則產(chǎn)生的就是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時,則產(chǎn)生高頻聲信號(機械震動),這就是我們平常所說的超聲波信號。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,這種相互對應的關系確實非常有意思。壓電材料作為機、電、聲、光、熱敏感材料,在傳感器、換能器、無損檢測和通訊技術(shù)等領域已獲得了廣泛的應用,世界各國都固相反應后而成的多晶體。
壓電材料可以因機械變形產(chǎn)生電場,也可以因電場作用產(chǎn)生機械變形,這種固有的機-電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應用。例如,壓電材料已被用來制作智能結(jié)構(gòu),此類結(jié)構(gòu)除具有自承載能力外,還具有自診斷性、自適應性和自修復性等功能,在未來的飛行器設計中占有重要的地位。壓電陶瓷風扇和繼電器利用壓電陶瓷的逆壓電效應可制成小型的壓電陶瓷風扇,具有體積小,不會發(fā)熱,無嘈聲、低功耗、壽命長等優(yōu)點。