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壓電陶瓷在生活方面的應(yīng)用:
壓電陶瓷是含高智能的新型功能電子材料,隨著材料及工藝的不斷研究和改良,壓電陶瓷的技術(shù)應(yīng)用愈來愈廣。3、壓電陶瓷-高聚物復(fù)合材料無機(jī)壓電陶瓷和有機(jī)高分子樹脂構(gòu)成的壓電復(fù)合材料,兼?zhèn)錈o機(jī)和有機(jī)壓電材料的性能,并能產(chǎn)生兩相都沒有的特性。 壓電材料作為機(jī)、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(lǐng)域已獲得了廣泛的應(yīng)用,世界各國都固相反應(yīng)后而成的多晶體.并通過直流高壓極化處理使其具有壓電效應(yīng)的鐵電陶瓷的統(tǒng)稱,是一種能將機(jī)械能高度重視壓電陶瓷材料的研究和開發(fā)。 隨著高新技術(shù)的發(fā)展,壓電陶瓷的應(yīng)用必將越來越廣闊。除了用于高科技領(lǐng)域,它更多的是在日常生活中為人們服務(wù),為人們創(chuàng)造更美好的生活
細(xì)晶粒壓電陶瓷
以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料,尺寸已不能滿足需要了。電子陶瓷與其他陶瓷相比有本質(zhì)的區(qū)別,電子陶瓷或稱電子工業(yè)用陶瓷,它在化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)電性能上,均與一般的電力用陶瓷有著本質(zhì)的區(qū)別。減小粒徑至亞微米級,可以改進(jìn)材料的加工性,可將基片做地更薄,可提高陣列頻率,降低換能器陣列的損耗,提高器件的機(jī)械強(qiáng)度,減小多層器件每層的厚度,從而降低驅(qū)動電壓,這對提高疊層變壓器、制動器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處,但同時也帶來了降低壓電效應(yīng)的影響。為了克服這種影響,人們更改了傳統(tǒng)的摻雜工藝,使細(xì)晶粒壓電陶瓷壓電效應(yīng)增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當(dāng)?shù)乃健,F(xiàn)在制作細(xì)晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競爭了。近年來,人們用細(xì)晶粒壓電陶瓷進(jìn)行了切割研磨研究,并制作出了一些高頻換能器、微制動器及薄型蜂鳴器(瓷片20-30um厚),證明了細(xì)晶粒壓電陶瓷的優(yōu)越性。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,細(xì)晶粒壓電陶瓷材料研究和應(yīng)用開發(fā)仍是近期的熱點(diǎn)。
壓電陶瓷風(fēng)扇和繼電器
利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)可制成小型的壓電陶瓷風(fēng)扇,具有體積小,不會發(fā)熱,無
嘈聲、低功耗、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。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(yùn)動。若兩片陶瓷片加反向電
壓,則一邊收縮另一邊伸長,使金屬片彎曲變形,若外加交變電壓,金屬片將作周期性
振動
。
壓電陶瓷風(fēng)扇是由兩個彎曲變形器組成,如右圖,接通交流電源后,兩葉片就按箭頭
方向做往復(fù)振動、產(chǎn)生的風(fēng)量可達(dá)
0.42
立方米
/
分鐘。利用彎曲器還可制成繼電器。