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(qiáng)，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(dá)2600pc/N(壓電陶瓷d33為850pc/N),k33可高達(dá)0.95（壓電陶瓷K33高達(dá)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(dá)130J/kg，而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內(nèi)。2：用R×10k擋測兩極電阻，正常時應(yīng)為∞,然后輕輕敲擊陶瓷片，指針應(yīng)略微擺動。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(jìn)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。

　　在業(yè)余條件下，可以用萬用表的電壓擋來檢查壓電陶瓷片的質(zhì)量好壞，具體方法是：將萬用表撥至2.5V直流電壓檔，左手拇指與食指輕輕握住壓電陶瓷片的兩面，右手持兩支表筆，紅表筆接金屬片，黑表筆橫放在陶瓷表面上，如圖1所示。然后左手拇指與食指稍用力壓緊一下，隨即放松，壓電陶瓷片上就先后產(chǎn)生兩個極性相反的電壓倍號，使指針先是向右捏一下，接著返回零位，又向左擺一下。擺動幅度約為0.1~0.15V。在壓力相同的情況下，擺幅愈大，壓電陶瓷片的靈敏度愈高。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Ｈ舯磲槻粍?，說明壓電陶瓷片內(nèi)部漏電或者破損。

　　

原料是制造壓電陶瓷的基礎(chǔ)，因此，原料的選擇和處理是一個很重要的問題。一般地說，選擇原料應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：

1、原料的純度   高純度的原料有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2、原料的細(xì)度   為使生成壓電陶瓷的化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行，要求原料顆粒較細(xì)，一般不要超過2微米。

3、原料的活性   所謂原料的活性，是指原料中的原子或離子擴(kuò)散到附近其他組元中去進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的難易程度。

生成壓電陶瓷的過程是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的過程，這種化學(xué)反應(yīng)不是在熔融狀態(tài)下進(jìn)行的，而是在比熔點(diǎn)低的溫度下，通過各原子或離子之間的擴(kuò)散來完成的，這種反應(yīng)稱為固相反應(yīng)。生成壓電陶瓷的過程是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的過程，這種化學(xué)反應(yīng)不是在熔融狀態(tài)下進(jìn)行的，而是在比熔點(diǎn)低的溫度下，通過各原子或離子之間的擴(kuò)散來完成的，這種反應(yīng)稱為固相反應(yīng)。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)。