压电陶瓷材料
压电陶瓷分类及应用
压电陶瓷分类及应用
压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料。
压电效应是指在外加机械应力或电场作用下，压电陶瓷会发生尺寸变化或极化现象，从而产生电荷分布。
根据压电陶瓷材料的组成和性质，可以将其分为几种不同的分类。
一、根据压电性能可将压电陶瓷分为高压电效应陶瓷和低压电效应陶瓷。
高压电效应陶瓷具有较高的压电系数和较大的震荡频率，适用于高频和高精度的应用，如声子滤波器、超声波发生器、压电换能器等。
低压电效应陶瓷的压电系数较低，主要用于压电传感器、压电陶瓷振动器、电子器件的稳定和控制等应用。
二、根据晶体结构的不同，压电陶瓷可以分为三类：酸性压电陶瓷、硼酸盐压电陶瓷和锆钛酸钾压电陶瓷。
酸性压电陶瓷是指以三方晶系的负电性轴为基础，具有良好的机械和电性能。
硼酸盐压电陶瓷主要以硼酸盐基质为主，具有较高的压电系数和介电常数。
锆钛酸钾压电陶瓷是一类常用的压电陶瓷材料，具有较高的压电系数和压电耦合因子，在声波传感器和应用中得到广泛应用。
三、根据应用领域的不同，压电陶瓷可以分为多种类型。
在声学领域，压电陶瓷广泛应用于扬声器、电麦克风、声波发生器、声子滤波器等装置中。
在控制领域，压电陶瓷用于压电陶瓷驱动器、压电陶瓷换向器、压电陶瓷伺服控制系统等。
在传感领域，压电陶瓷被应用于压力传感器、加速度传感器、应力传感器等。
在医疗领域，压电陶瓷用于超声波显像设备、超声刀、超声治疗仪等医疗器械中。
压电陶瓷材料以其优越的压电性能和物理特性，在电子、声学、控制等领域中具有广泛的应用前景。
随着科学技术的发展，压电陶瓷材料的研究和应用将更加深入和广泛。
压电陶瓷材料
湖南工学院学院：材料与化学工程专业：无机非金属材料工程学号：：姜庭燕时间：2012年5月16日压电陶瓷材料—PZT陶瓷一、压电陶瓷材料简介压电陶瓷，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。
这是一种具有压电效应的材料。
它在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。
由压电陶瓷构成的超高精度、低能耗、控制简便的驱动器,在精密工程中起到了非常重要的作用。
1、压电陶瓷材料的基本原理压电效应的原理是，如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差〔称之为正压电效应〕，反之施加电压，则产生机械应力〔称为逆压电效应〕。
如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。
而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号〔机械震动〕，这就是我们平常所说的超声波信号。
也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能，这种相互对应的关系确实非常有意思。
压电材料可以因机械变形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形，这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。
例如，压电材料已被用来制作智能结构，此类结构除具有自承载能力外，还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能，在未来的飞行器设计中占有重要的地位。
二、PZT压电陶瓷的发展压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料。
当在某些各向异性的晶体材料上施加机械应力时，在晶体的某些外表上会有电荷出现。
这一效应称为正压电效应，晶体的这一性质，称为压电性。
1880年，居里兄弟最早发现电气石具有压电效应，1881年，居里兄弟实验发现，在晶体上施加电压时，则晶体会产生几何形变。
这一效应被称为逆压电效应，并给出石英相同的正逆压电常数。
1894年沃伊特(Voigt)指出，仅无对称中心的20种点群的晶体才可能具有压电效应。
石英是压电晶体的代表，它一直被广泛应用至今。
利用石英的压电效应可制成振荡器和滤波器等频控元件。
在第一次世界大战中，居罩的继承人朗之万，为了探测德国的潜水艇，用石英制成了水下超声探测器，从而揭开了压电效应应用史的光芒篇章。
材料测试方法举例——压电陶瓷
材料测试方法举例——压电陶瓷压电陶瓷是一种能够产生压电效应的陶瓷材料，具有压电、电致伸缩和压电声发射等特性。
为了评估压电陶瓷的性能和质量，需要进行一系列的材料测试方法。
下面是针对压电陶瓷的几种常用测试方法举例，供参考。
1.压电常数测试：压电常数是评价压电陶瓷的重要指标之一，用于描述材料对外力作用下电荷产生的比例关系。
测试之前，首先需将压电陶瓷样品制成规定的尺寸，然后通过设备施加压力，测量在不同压力下的电荷大小，进而计算压电常数。
常用的测试方法包括电荷常数法、弯曲法和悬臂梁法等。
2.电机械耦合系数测试：电机械耦合系数是反映压电陶瓷在电场作用下的振动和机械功率输出之间关系的指标。
测试时，将压电陶瓷样品固定在振动台上，通过施加电压激励材料振动，测量振动的频率和幅值，然后计算电机械耦合系数。
3.管路声发射测试：压电陶瓷可以应用于声发射传感器，用于检测管路中的泄漏或其他故障。
测试时，将压电陶瓷传感器安装在管路上，并进行正常运行的测试过程。
通过监测传感器产生的压电信号变化，可以识别管路中是否存在泄漏或故障。
4.微观结构分析：压电陶瓷的微观结构对其性能具有重要影响，因此需要进行微观结构分析。
常用的方法包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等。
通过这些技术，可以观察到材料的晶粒结构、晶格畸变和缺陷等信息，从而评估材料的质量和性能。
5.稳态和瞬态性能测试：为了确定压电陶瓷的稳态和瞬态性能，需要进行相应的测试。
稳态性能测试主要包括电压-位移曲线测试和电压-电荷曲线测试，通过施加不同的电压并测量相应的位移或电荷，来评估材料对电场刺激的响应。
瞬态性能测试主要包括步进响应测试和冲击响应测试，通过输入瞬态电压或冲击信号，测量材料的响应时间和能量转换效率。
上述仅是压电陶瓷测试方法的一小部分举例，实际测试方法应根据具体应用和需求进行选择和设计。
测试方法的选取应考虑准确性、重复性、可靠性和可操作性等因素，以确保对压电陶瓷材料进行准确全面的评估。
压电陶瓷认证标准-概述说明以及解释
压电陶瓷认证标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，具有在电场作用下产生机械位移或者在机械应力作用下产生电荷的特性。
随着压电技术的发展和应用领域的不断拓展，对压电陶瓷的质量和性能要求也越来越高。
因此，建立和完善压电陶瓷认证标准显得尤为重要。
本文将从压电陶瓷的定义和特性入手，探讨压电陶瓷认证标准的重要性，并对目前存在的认证标准进行分析和总结，旨在明确压电陶瓷认证标准对于保障产品质量、提高市场竞争力的重要性，并展望未来该领域的发展方向。
通过对压电陶瓷认证标准的研究，可以为相关领域的科研人员和生产厂家提供参考和指导，促进行业的健康发展和技术进步。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对压电陶瓷认证标准进行概述，并阐明文章的目的和结构。
在正文部分，将首先介绍压电陶瓷的定义和特性，以便读者对该材料有更深入的了解。
接着，将探讨压电陶瓷认证标准的重要性，分析其在产业发展中的作用。
最后，将对目前存在的压电陶瓷认证标准进行梳理和总结。
在结论部分，将对压电陶瓷认证标准的必要性进行总结，并展望未来的发展方向，为读者提供对该领域未来发展的展望。
1.3 目的本文的主要目的是探讨压电陶瓷认证标准在当前市场中的重要性和必要性。
通过对压电陶瓷的定义和特性进行分析，我们将深入了解其在各个领域的广泛应用，以及其在现代科技和工程领域中的重要地位。
同时，我们将介绍目前存在的一些压电陶瓷认证标准，并对其进行评估和分析，以便为未来的标准制定提供参考和建议。
通过本文的研究和讨论，我们希望能够为压电陶瓷行业的规范化发展和标准化认证提供一定的借鉴和指导，促进行业的健康和可持续发展。
2.正文2.1 压电陶瓷的定义和特性压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，也被称为压电陶瓷材料。
压电效应是指当施加压力或受到力量作用时，材料会产生电荷分布变化从而引起电位差的现象。
压电陶瓷材料成分
压电陶瓷材料成分
压电陶瓷材料是一种具有压电效应的陶瓷材料，其成分主要包括铈酸锂（LiCeO2）、钛酸锂（LiTiO3）、锆酸铅（PbZrO3）等。
下面将分别介绍这些成分的特点和应用。
铈酸锂是一种高温压电材料，具有较高的压电系数和良好的稳定性。
它的主要特点是压电系数高，能够在高温下工作，因此在高温环境下被广泛应用。
铈酸锂可以用于传感器、声纳、换能器等领域，比如在航空航天领域中，可以用于制作高温传感器，监测发动机温度变化，确保发动机的安全运行。
钛酸锂是一种具有优良压电性能的陶瓷材料。
钛酸锂的主要特点是具有较高的压电系数和较低的机械耗散。
由于其良好的压电性能和稳定性，钛酸锂被广泛应用于传感器、声波滤波器、振荡器等领域。
例如，在移动通信领域中，钛酸锂可以用于制作滤波器，过滤掉杂波，提高通信信号的质量和稳定性。
锆酸铅是一种具有较高压电系数和良好稳定性的压电材料。
锆酸铅的主要特点是具有较高的压电系数和较低的机械耗散，能够在较宽的温度范围内工作。
锆酸铅被广泛应用于声纳、换能器、超声波清洗等领域。
例如，在医疗领域中，锆酸铅可以用于制作超声波清洗器，清洗器的超声波振子由锆酸铅制成，能够产生高频振动，实现对物体的深层清洁。
压电陶瓷材料成分包括铈酸锂、钛酸锂和锆酸铅。
这些材料具有不同的特点和应用领域，但都能够实现压电效应，并在各个领域中发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展，压电陶瓷材料的研究和应用将会越来越广泛，为各行业的发展带来新的机遇和挑战。
压电陶瓷基本知识培训材料
压电陶瓷的生产工艺
1
制备成型
2
将混合粉末通过成型工艺进行成型，如
注塑成型或压片成型。
3
后续处理
4
进行。
原料准备
选择合适的原料，并进行粉末混合和筛 分。
烧结处理
将成型的陶瓷坯体进行高温烧结处理， 使其达到高强度和致密度。
压电陶瓷的维护保养
1 避免过大的外力冲击 2 定期清洁和检查
避免陶瓷受到过大的外力 冲击，导致晶体结构破坏。
定期清洁表面和检查陶瓷 的完整性和工作状态，及 时进行维修和更换。
3 保持适当的工作环境
保持陶瓷的工作环境适当， 避免受到湿气、油脂和化 学物质等的影响。
压电陶瓷的种类
铅锆酸钛陶瓷 (PZT)
PZT 是最常用的压电陶瓷材料，具有良好 的压电性能和稳定性。
硬陶瓷
硬陶瓷具有优异的耐高温性能和磨损性能， 常用于特殊环境下的应用。
有机压电陶瓷
有机压电陶瓷材料是一种新型的压电材料，具有较高的柔韧性和成型性，适用于特殊工艺需 求。
压电陶瓷的应用领域
传感器
压电陶瓷可以用于制造压力、 温度和加速度传感器，广泛应 用于汽车、医疗和工业领域。
压电陶瓷基本知识培训材料
压电陶瓷是什么？
压电陶瓷是一种具有压电效应的材料，能够在施加或撤离电场时发生形变， 反之亦然。它可以将机械能转化为电能，也可将电能转化为机械能。
压电效应的原理
压电效应的原理是基于压电材料的晶体结构，当施加外力或电场时，晶体中 的正负离子发生位移，导致晶体整体产生形变和电荷分布的变化。
换能器
压电陶瓷可用作声波和超声波 的发生器和接收器，应用于声 纳、超声波清洗和医学成像等 领域。
振荡器
压电陶瓷是什么
压电陶瓷是什么？压电陶瓷，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。
压电陶瓷到底是一种什么样的材料呢？压电陶瓷属于无机非金属材料。
这是一种具有压电效应的材料。
所谓压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，这是正压电效应。
反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。
这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领域，以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。
在能量转换方面，利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性，可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。
电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石，打火次数可在100万次以上。
用压电陶瓷把电能转换成超声振动，可以用来探寻水下鱼群的位置和形状，对金属进行无损探伤，以及超声清洗、超声医疗，还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁，对塑料甚至金属进行加工。
压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。
地震是毁灭性的灾害，而且震源始于地壳深处，以前很难预测，使人类陷入了无计可施的尴尬境地。
压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。
这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。
压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。
谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。
它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。
我们来看一种新型自行车减震控制器，一般的减振器难以达到平稳的效果，而这种ACX减震控制器，通过使用压电材料，首次提供了连续可变的减震功能。
压电陶瓷材料
压电陶瓷材料压电陶瓷材料是一种能够产生压电效应的材料，它具有压电效应和介电效应。
压电效应是指在材料受到外力作用时，会产生电荷分离，从而产生电压；而介电效应是指在外电场作用下，材料会发生极化现象。
因此，压电陶瓷材料具有很高的应变灵敏度和介电常数，广泛应用于传感器、换能器、滤波器、压电陶瓷换能器、压电陶瓷马达、压电陶瓷振动器等领域。
压电陶瓷材料的基本原理是通过应力-电压效应和电压-应变效应来实现能量的转换。
在应力-电压效应中，当外力作用于压电陶瓷材料时，材料内部的正负电荷会发生分离，从而产生电压；而在电压-应变效应中，当外加电压作用于材料时，材料会产生相应的应变。
这种能量转换的特性使得压电陶瓷材料在各种领域得到了广泛的应用。
在传感器方面，压电陶瓷材料可以将机械能转换为电能，从而实现对压力、力、加速度、振动等物理量的检测和测量。
在换能器方面，压电陶瓷材料可以将电能转换为机械能，用于声波的发射和接收。
在滤波器方面，压电陶瓷材料可以利用其介电效应来实现对特定频率信号的滤波。
在压电陶瓷换能器、马达、振动器等方面，压电陶瓷材料可以实现能量的高效转换和控制。
除了以上应用外，压电陶瓷材料还在医疗、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。
在医疗领域，压电陶瓷材料可以用于超声波探测和治疗；在汽车领域，压电陶瓷材料可以用于汽车传感器、超声波清洗等；在航空航天领域，压电陶瓷材料可以用于飞机结构健康监测、声学阵列等方面。
总的来说，压电陶瓷材料具有很高的应变灵敏度和介电常数，能够实现能量的高效转换，广泛应用于传感器、换能器、滤波器、压电陶瓷换能器、压电陶瓷马达、压电陶瓷振动器等领域，同时在医疗、汽车、航空航天等领域也有着重要的应用。
随着科技的不断发展，相信压电陶瓷材料将会有更广阔的应用前景。
压电陶瓷材料
压电陶瓷材料
压电陶瓷材料是一种能够产生压电效应的陶瓷材料。
压电效应是指当压电材料受到外界压力或拉力时能够产生电荷分离，从而形成电压差。
压电陶瓷材料具有稳定性好、能耗低、响应速度快等优点，因此在许多领域有着广泛的应用。
首先，压电陶瓷材料在传感器和控制装置中有着重要的应用。
由于压电陶瓷材料能够将机械能转换为电能，因此它可以作为传感器来检测物体的压力或力量。
例如，在工业机械中，压电陶瓷材料可作为加速度传感器，通过检测机械振动来判断设备的运行状况。
此外，在医学领域，压电陶瓷材料可用于心脏和肌肉等生物组织的压力测量。
其次，压电陶瓷材料还可以应用于声波和超声波技术中。
压电陶瓷材料能够产生声波和超声波，并且具有高频率和高能量的特点，因此适用于超声波清洗装置、医学超声波成像设备等。
此外，压电陶瓷材料还可以用作声纳探测装置，如潜艇和鱼群探测。
此外，压电陶瓷材料在振动控制和能量收集方面也有着广泛的应用。
由于压电陶瓷材料具有压力和拉力之间的相互转换能力，它可以用于振动控制装置中，通过施加适当的电压来调节振动的幅度和频率。
此外，压电陶瓷材料还可以用于能量收集装置中，通过收集周围的振动能量并转化为电能储存起来，从而实现能源的可持续利用。
总之，压电陶瓷材料是一种应用广泛的材料，它在传感器、声
波和超声波技术、振动控制和能量收集等领域都有着重要的作用。
随着科技的不断发展，压电陶瓷材料的应用也在不断拓展，相信它将在未来的科技领域中发挥更为重要的作用。
压电陶瓷原料
压电陶瓷原料
压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，其性质使其在压电传感器、压电换能器、压电马达等领域得到广泛应用。
压电陶瓷的原料主要包括以下几种：
1.氧化物陶瓷材料：压电陶瓷的主要成分通常是氧化物，如氧化
铅锆（PZT），氧化铅钛（PT），氧化铝（Al2O3）等。
这些氧化物是制备压电陶瓷的基础。
2.铅化合物：铅是许多压电陶瓷的重要成分，例如PZT。
这种陶
瓷通常包含铅酸铅、氧化铅等铅化合物。
3.钛化合物：钛也是一些压电陶瓷的主要组成部分，例如PT。
钛酸钛是一种常见的钛化合物。
4.锆化合物：锆是PZT等陶瓷中的另一重要元素，锆酸锆是其中
的一种。
5.其它添加剂：为了改变陶瓷的性能，可能会添加一些其它元素
或化合物，如镍、铁、钴等。
制备压电陶瓷通常需要将这些原料混合，并在高温条件下烧结成陶瓷坯体，然后通过切割、抛光等工艺制成最终的压电陶瓷元件。
需要注意的是，由于一些压电陶瓷中含有铅等有毒物质，生产和处理时需要采取相应的安全措施。
压电陶瓷材料的合成及应用
压电陶瓷材料的合成及应用压电陶瓷材料是一种能够将机械能转化为电能或将电能转化为机械能的材料，广泛应用于超声波发生器、声波过滤器等领域。
其独特的电学和机械性能，使得压电陶瓷材料被广泛关注和研究。
本文将探讨压电陶瓷材料的合成及应用。
一、压电陶瓷材料的合成1. 碳酸铅法碳酸铅法是目前最主要的压电陶瓷材料制备方法之一，其制备过程是将碳酸铅和钛酸铅混合在一起，经过多次煅烧和压制、烧结而成。
碳酸铅法制备的压电陶瓷材料具有稳定的性能、良好的压电性能和介电性能等特点。
2. 气相沉积法气相沉积法是利用化学气相沉积技术，在高温高压下合成压电陶瓷材料。
该方法制备出的压电陶瓷材料具有良好的均匀性和致密性，具有良好的压电响应和热稳定性。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是通过溶胶-凝胶化学反应来合成陶瓷材料。
该方法具有简单、可控性强等优点，制备出的压电陶瓷材料具有均匀性好、结晶度高等特点。
二、压电陶瓷材料的应用1. 超声波发生器压电陶瓷材料具有压电效应，能够将电信号转化为机械运动，因此被广泛应用于超声波发生器中。
超声波发生器是利用压电片振动产生超声波，应用于水处理、非损检测、超声波清洗等领域。
2. 声波过滤器声波过滤器是利用压电陶瓷片的压电效应来调节机械振动谐振频率的装置，通常作为电子器件的支持层。
由于其具有稳定性好、压电响应时间短等特点，被广泛应用于无线电器件、计算机器件等领域。
3. 振动传感器振动传感器是利用压电陶瓷材料的压电效应来测量机械振动的装置，是工业控制中常用的传感器之一。
该传感器具有精度高、灵敏度高、可靠性高等特点，被广泛应用于飞行器、兵器装备、船舶、汽车等领域。
总之，压电陶瓷材料具有压电效应、介电效应等特点，被广泛应用于超声波发生器、声波过滤器、传感器等领域，具有重要的科学研究价值和实际应用价值。
未来，需要进一步探索陶瓷材料制备新方法，提高制备工艺的稳定性和效率，推动压电陶瓷材料的快速发展。
压电陶瓷详解
1简介压电陶瓷是一类具有压电特性的电子陶瓷材料。
与典型的不包含铁电成分的压电石英晶体的主要区别是：构成其主要成分的晶相都是具有铁电性的晶粒。
由于陶瓷是晶粒随机取向的多晶聚集体，因此其中各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的。
为了使陶瓷能表现出宏观的压电特性，就必须在压电陶瓷烧成并于端面被复电极之后，将其置于强直流电场下进行极化处理，以使原来混乱取向的各自发极化矢量沿电场方向择优取向。
经过极化处理后的压电陶瓷，在电场取消之后，会保留一定的宏观剩余极化强度，从而使陶瓷具有了一定的压电性质。
2物质组成常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3（A 表示二价金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合物，如：Pb（Mn1/3Nb2/3）O3和Pb（Co1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。
如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。
此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na0.5·K0.5·NbO3）和偏铌酸锶钡（Bax·Sr1-x·Nb2O5）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。
3特性介电性及弹性性质压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度，通常用介电常数ε0来表示。
压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。
压电陶瓷材料同其它弹性体一样，遵循胡克定律。
压电陶瓷的压电性压电陶瓷最大的特性是具有压电性，包括正压电性和逆压电性。
正压电性是指某些电介质在机械外力作用下，介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化，从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。
4制作工艺工艺流程图如下：配料--混合磨细--预烧--二次磨细--造粒--成型--排塑--烧结成瓷--外形加工--被电极--高压极化--老化测试。
压电陶瓷的制造特点是在直流电场下对铁电陶瓷进行极化处理，使之具有压电效应。
压电陶瓷主要成分
压电陶瓷主要成分压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，其主要成分包括钛酸锆、钛酸铅和硅酸钠等。
压电陶瓷具有压电效应，即在受到外力作用时会产生电荷分离现象，从而产生电压差。
这种材料常被用于传感器、驱动器和压电换能器等设备中。
钛酸锆是一种重要的压电陶瓷材料，其化学式为ZrTiO4。
它具有较高的压电系数和介电常数，因此在压电陶瓷中具有广泛的应用。
钛酸锆是一种晶体材料，其晶体结构为正交晶系。
它的压电性能主要是由晶格结构变形引起的，当外力施加到钛酸锆晶体上时，晶格会发生畸变，导致正电荷和负电荷的分离，从而产生电压。
钛酸铅是另一种常见的压电陶瓷材料，其化学式为PbTiO3。
它具有良好的压电性能和介电性能，因此在压电器件中得到广泛应用。
钛酸铅是一种钙钛矿结构的陶瓷材料，其晶体结构具有较高的对称性，因此表现出优异的压电性能。
钛酸铅的压电效应是由晶体结构的畸变引起的，当外力作用到钛酸铅晶体上时，晶格会发生畸变，导致电荷的分离。
硅酸钠是一种常用的玻璃基质材料，它的化学式为Na2SiO3。
硅酸钠在压电陶瓷中常用作玻璃相的添加剂，可以提高陶瓷的烧结性能和机械强度。
硅酸钠的加入可以改善压电陶瓷的工艺性能，并且对陶瓷的压电性能没有明显的影响。
除了以上主要成分外，压电陶瓷中还可能含有其他添加剂，如氧化铁、氧化钴等。
这些添加剂的加入可以改变陶瓷的物理性能和电学性能，从而适应不同的应用场景。
压电陶瓷具有许多优异的性能，如高压电系数、宽工作频率范围、稳定性好等。
它在传感器领域中被广泛应用，如压力传感器、加速度传感器等。
此外，压电陶瓷还可以用于声波发生器、压电换能器等设备中。
压电陶瓷的应用领域非常广泛，涉及到电子、通信、医疗、汽车等多个行业。
压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，其主要成分包括钛酸锆、钛酸铅和硅酸钠等。
这些成分赋予了压电陶瓷优异的压电性能和介电性能，使其在传感器、驱动器和压电换能器等设备中得到广泛应用。
压电陶瓷的发展将为电子技术的进步和应用提供强大的支持。
压电陶瓷材料
压电陶瓷材料湖南工学院学院：材料与化学工程专业：无机非金属材料工程学号：09701540130姓名：姜庭燕时间：2012年5月16日压电陶瓷材料—PZT陶瓷一、压电陶瓷材料简介压电陶瓷，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。
这是一种具有压电效应的材料。
它在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。
由压电陶瓷构成的超高精度、低能耗、控制简便的驱动器,在精密工程中起到了非常重要的作用。
1、压电陶瓷材料的基本原理压电效应的原理是，如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差（称之为正压电效应），反之施加电压，则产生机械应力（称为逆压电效应）。
如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。
而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。
也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能，这种相互对应的关系确实非常有意思。
压电材料可以因机械变形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形，这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。
例如，压电材料已被用来制作智能结构，此类结构除具有自承载能力外，还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能，在未来的飞行器设计中占有重要的地位。
二、PZT压电陶瓷的发展压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料。
当在某些各向异性的晶体材料上施加机械应力时，在晶体的某些表面上会有电荷出现。
这一效应称为正压电效应，晶体的这一性质，称为压电性。
1880年，居里兄弟最早发现电气石具有压电效应，1881年，居里兄弟实验发现，在晶体上施加电压时，则晶体会产生几何形变。
这一效应被称为逆压电效应，并给出石英相同的正逆压电常数。
1894年沃伊特(Voigt)指出，仅无对称中心的20种点群的晶体才可能具有压电效应。
石英是压电晶体的代表，它一直被广泛应用至今。
利用石英的压电效应可制成振荡器和滤波器等频控元件。
压电陶瓷性能参数解析
压电陶瓷性能参数解析压电陶瓷是一种应用广泛的功能陶瓷材料，具有优异的压电性能。
压电陶瓷的性能参数对于材料的应用和设计具有重要的参考意义。
本文将对压电陶瓷的几个重要性能参数进行解析，并分析其对材料性能的影响。
1.压电系数压电系数是衡量压电陶瓷材料压电效应强弱的一个重要参数。
它表示了材料在受到外界应力或电场刺激下的压电响应程度。
压电系数通常分为压电应力系数d和压电电比系数g两种。
其中，d系数表示了材料在受到外力压紧时输出的电荷量与应力之间的关系，而g系数表示了材料在受到外电场刺激时输出电荷的量与电场强度之间的关系。
2.介电常数介电常数是指材料在外电场刺激下的电介质性能。
它反映了材料对电磁波的介质响应能力。
介电常数由静电介电常数ε和介电损耗tanδ两个参数组成。
静电介电常数ε表示了材料在频率趋近于零时的介电性能，而介电损耗tanδ则表示了材料在外电场作用下存在的能量损耗。
3.压电谐振频率和机械品质因数压电谐振频率是指压电元件在应用于谐振电路时的共振频率。
它是由压电材料的物理性质和结构参数共同决定的。
机械品质因数则是衡量压电元件在谐振电路中信号传输的能力和能量损耗的一个参数。
较高的机械品质因数意味着能够更有效地将能量传输给压电材料。
4.矢量磁导率矢量磁导率是压电陶瓷材料对磁场的响应能力。
它由静磁导率和磁导率损耗θ两个参数组成。
静磁导率描述了材料对磁场的响应能力，而磁导率损耗θ则表示了材料在外磁场作用下存在的能量损耗。
这些性能参数对于压电陶瓷材料的应用具有重要的影响。
例如，较高的压电系数和介电常数意味着材料具有更强的压电效应和介电性能，适用于压电传感器和电控驱动器件等领域。
而较高的压电谐振频率和机械品质因数则意味着材料能够更好地应用于高频谐振器和滤波器等器件。
另外，矢量磁导率的大小对于磁声换能器和磁传感器的性能也有着重要的影响。
总之，了解和解析压电陶瓷的性能参数对于材料的选择和应用具有重要的意义。
不同性能参数的大小和综合能力决定了压电陶瓷的功能和应用范围。
压电陶瓷特点
压电陶瓷特点
压电陶瓷是一种特殊的陶瓷材料，具有压电效应，即在施加或取消机械压力时会产生电荷分布的变化。
以下是压电陶瓷的一些特点：
1. 压电效应：压电陶瓷的最显著特点是具有压电效应。
当施加压力或拉伸力时，其晶格结构发生变化，导致正电荷和负电荷在陶瓷内部的分布发生变化，从而产生电荷。
这个电荷分布的变化产生的电场使得压电陶瓷呈现出电荷的极性。
2. 压电材料应用广泛：压电陶瓷广泛应用于传感器、换能器、声波器件等领域。
例如，压电陶瓷可以用于制造压电传感器，用于检测和测量压力、力、温度等物理量。
3. 高频响应：压电陶瓷具有较高的频率响应能力，因此常被应用于声波器件，如扬声器、超声波发生器等。
4. 机械刚性好：压电陶瓷具有较好的机械刚性，可以在较大的压力范围内保持其稳定性，这使得它在一些需要耐高压力环境的应用中具有优势。
5. 温度稳定性：压电陶瓷具有相对较好的温度稳定性，能够在一定温度范围内保持压电效应的稳定性。
6. 易加工：压电陶瓷易于制备和加工，可以通过陶瓷成型和烧结等工艺进行制造，使其形成不同形状和尺寸的器件。
7. 良好的电机械能换能性能：压电陶瓷具有良好的电机械能换能性能，即可以将电能转换为机械能，也可以将机械能转换为电能。
8. 耐腐蚀性：压电陶瓷具有较好的耐腐蚀性，可以在一些特殊环境下使用。
总体而言，压电陶瓷以其独特的压电性能在多个领域有广泛的应用，从传感器到声学器件等，都发挥着重要的作用。
压电陶瓷材料
压电陶瓷材料引言压电陶瓷材料是一种特殊的陶瓷材料，可以在电场或压力作用下产生机械应变，并且在机械应变作用下也可以产生电荷。
这种材料具有独特的压电效应，因此在传感器、驱动器、滤波器等领域有着广泛的应用。
本文将介绍压电陶瓷材料的基本原理、制备方法和应用领域。
压电效应的基本原理压电效应是指某些材料在外加电场或机械应力作用下会发生尺寸的变化或电荷的分布，从而产生电压或电荷的现象。
对于压电陶瓷材料来说，其原子或分子结构具有非中心对称性，因此在电场作用下会引起正负电荷的分离，从而产生压电效应。
压电陶瓷材料的压电效应可以通过以下公式描述：$$ d = \\frac{D}{E} $$其中，d代表材料的压电应变系数，D为材料的压电极化强度，E为施加在材料上的电场强度。
根据此公式可知，压电应变系数越大，材料在给定电场下的机械变形就越明显。
压电陶瓷材料的制备方法1. 陶瓷烧结法陶瓷烧结法是目前最常用的制备压电陶瓷材料的方法之一。
其步骤可以概括为以下几个阶段：1.原料的制备：将所需的陶瓷粉末经过粉碎、混合等处理，得到均匀的混合物。
2.成型：将混合物进行成型，常用的方法有注塑成型、压片成型等。
3.烧结：将成型后的陶瓷材料置于高温炉中进行烧结，使其结晶化并形成密实的结构。
4.精加工：对烧结后的陶瓷材料进行精密加工，如磨削、抛光等，以获得所需的形状和尺寸。
2. 化学溶胶凝胶法化学溶胶凝胶法是另一种制备压电陶瓷材料的常用方法。
其步骤如下：1.溶胶制备：将所需的金属盐或有机金属化合物等混合物溶解在溶剂中，得到溶胶。
2.凝胶形成：通过控制溶胶的条件，如温度、浓度等，使溶胶发生凝胶化反应，形成凝胶。
3.热处理：将凝胶进行热处理，使其形成固体陶瓷。
4.精加工：对热处理后的陶瓷材料进行精密加工，以得到所需的形状和尺寸。
压电陶瓷材料的应用领域压电陶瓷材料由于其特殊的压电效应，被广泛应用在以下领域：1. 传感器压电陶瓷材料可以将机械信号转化为电信号，因此在传感器中经常被用于测量和检测。
压电陶瓷简介介绍
02
压电陶瓷具有高灵敏度、高可靠性、高稳定性等优点，因此在
声纳、医学成像、雷达、电子乐器等领域得到广泛应用。
压电陶瓷在军事、航空航天、环境监测等领域也有着不可替代
03
的作用。
目前存在的问题及解决方案
01
02
03
压电陶瓷的机电转换效 率较低，且在高温、高 湿等恶劣环境下性能不 稳定，影响了其应用范
围。
压电陶瓷的主要类型
根据材料组成和晶体结构，压电陶瓷主要分为以下几类
1. 钙钛矿结构压电陶瓷：如钛酸钡（BaTiO3）和锆钛酸 铅（Pb（Zr,Ti）O3）等。
2. 钨青铜结构压电陶瓷：如铌镁酸铅（Pb（ Mg1/3,Nb2/3）O3）和铅锌酸铅（Pb（Zn1/3,Nb2/3 ）O3）等。
3. 铋层状结构压电陶瓷：如铋镁酸铅（Pb（ Bi1/2,Mg1/2）O3）和铋锌酸铅（Pb（Bi1/2,Zn1/2） O3）等。
表面涂层
通过涂层技术对压电陶瓷 表面进行改性处理，以提 高其耐腐蚀性和机械强度 等性能。
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压电陶瓷的性能参数及测试方法
压电陶瓷的性能参数及测试方法
• 压电陶瓷是一类具有压电效应的功能陶瓷材料。压电陶瓷的特 性在于其能够将机械能转换为电能，或者将电能转换为机械能 。这种材料在制造传感器、换能器、发电机等方面具有广泛的 应用。
广泛应用于清洗精密零件、光学 元件、电子元件等。
超声波探伤
压电陶瓷作为换能器，将电能 转换为超声波，通过检测反射 回来的超声波判断物体内部的 缺陷。
可用于检测金属、非金属等材 料内部缺陷。
检测结果受物体表面状态、材 料性质、缺陷类型等多种因素 影响。
医学诊断
压电陶瓷制成的超声波探头，可 用于医学诊断，如B超、彩超等
压电陶瓷原料配方
压电陶瓷原料配方
压电陶瓷是一种能够产生压电效应的材料，广泛应用于传感器、滤波器、换能器等领域。
压电陶瓷的性能受到原料配方的影响，合理的原料配
方能够提高压电陶瓷的性能。
下面将介绍一种常用的压电陶瓷原料配方。
1.主要原料
主要原料是指能够提供压电效应的物质，常见的原料有铅酸钙（PbTiO3）、铅锆钛酸钡（Pb(Zr,Ti)O3）等。
这些原料具有较高的介电
常数和压电常数，能够有效地传导电荷和产生压电效应。
2.添加剂
添加剂是为了改善陶瓷的性能而加入的物质。
常见的添加剂有镁铼酸
铅（Pb(Mg1/3Nb2/3)O3）、铌酸锂（LiNbO3）等。
添加剂可以提高陶瓷的
压电性能和稳定性，使其在不同温度和压力下保持较好的性能。
3.稳定剂
稳定剂是为了减少陶瓷在高温条件下的结构变化和热膨胀系数的改变
而添加的物质。
常见的稳定剂有锡酸钡（BaSnO3）、钛酸锶（SrTiO3）等。
稳定剂可以提高陶瓷的热稳定性和耐热性能，保证其在高温下的正常工作。
4.接枝剂
接枝剂是为了增强陶瓷的强度和抗断裂能力而添加的物质。
常见的接
枝剂有氧化锄（Cr2O3）、氧化镁（MgO）等。
接枝剂可以增加陶瓷的晶粒
生长和结晶度，提高其力学性能和耐冲击能力。
以上是一种常用的压电陶瓷原料配方，不同的配方会有不同的性能和应用领域。
在实际生产中，根据需要选择合适的原料和配比，通过合理的工艺处理和烧结工艺，可以得到具有良好性能的压电陶瓷材料。
压电陶瓷的击穿强度
压电陶瓷的击穿强度
从材料结构角度来看，压电陶瓷通常是由铅酸钛和锆酸钛等化
合物构成的，具有极化性和压电效应。
在电场作用下，材料内部的
电荷会重新排列，导致材料产生应力，当电场强度超过一定数值时，材料会发生击穿现象。
击穿强度受到多种因素的影响，包括材料的化学成分、晶体结构、晶界和缺陷等。
此外，材料的制备工艺、烧结温度、晶粒尺寸
等也会对击穿强度产生影响。
在实际应用中，压电陶瓷的击穿强度是需要进行严格测试和控
制的。
通过实验方法，可以测定材料在特定条件下的击穿强度，以
确保材料在电场作用下的安全可靠性。
总的来说，压电陶瓷的击穿强度是一个重要的材料参数，它对
材料的电学性能和稳定性有着重要影响，需要在材料设计和制备过
程中予以重视和控制。
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压电陶瓷材料摘要：本文包括压电陶瓷压电陶瓷的产生发展，机理，生产及其应用，从各方面阐述了压电陶瓷材料的种种物理性能，以及压电陶瓷为我们生活带来的便利，对科技发展带来的种种贡献。
前言：压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应 ,压电陶瓷除具有压电性外 ,还具有介电性、弹性等, 已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。
随着现代电子信息技术的飞速发展 ,对于性能优异的压电陶瓷材料的开发和探索已成为各国研究的热点问题。
本文专注介绍了压电陶瓷的产生发展，机理，生产及其应用，从各方面阐述了压电陶瓷材料。
压电陶瓷发展史：1880年，居里兄弟首先发现电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。
1881年，居里兄弟实验验证了逆压电效应，给出石英相同的正逆压电常数。
1894年，Voigt指出，仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应，石英是压电晶体的一种代表，它被取得应用。
第一次世界大战，居里的继承人郎之万，最先利用石英的压电效应，制成了水下超声探测器，用于探测潜水艇，从而揭开了压电应用史篇章。
第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷，压电材料及其应用取得划时代的进展。
1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现，在钛酸钡铁电陶瓷上施加直流高压电场，使其自发极化沿电场方向择优取向，除去电场后仍能保持一定的剩余极化，使它具有压电效应，从此诞生了压电陶瓷。
压电陶瓷概念：压电材料分为压电晶体和压电陶瓷。
压电晶体一般指压电单晶体，是指按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体。
这种晶体结构无对称中心，因此具有压电性。
如水晶（石英晶体）、镓酸锂、锗酸锂、锗酸钛以及铁晶体管铌酸锂、钽酸锂等。
压电陶瓷则泛指压电多晶体。
压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结，由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。
具有压电性的陶瓷称压电陶瓷，实际上也是铁电陶瓷。
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外, 还具有介电性、弹性等, 已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。
压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性。
笼统而言，压电陶瓷即通过外界刺激可以产生电压的陶瓷材料。
压电陶瓷和电致伸缩陶瓷都是电介质 ,电介质在电场的作用下有两种效应 ,即逆压电效应和电致伸缩效应。
其中逆压电效应是指电介质在外电场的作用下产生应变 ,应变大小与电场大小成正比 ,应变的方向与电场方向有关。
压电陶瓷的基本原理：1.电畴：通常，铁电体自发极化的方向不相同，但在一个小区域内，各晶胞的自发极化方向相同，这个小区域就称为铁电畴。
两畴之间的界壁称为畴壁，根据两个电畴的自发极化方向，可分为90°畴壁、180°畴壁等。
畴壁通常位于晶体缺陷附近，因为缺陷区存在内应力，畴壁不易移动。
相邻电畴的取向一般都是“首尾相接”的（图2），在应力场作用下也会出现“头对头，尾对尾”的特殊形态以利于降低自由能。
观察电畴可以采用化学腐蚀法、偏光显微镜法和X射线形貌法等。
180度电畴与90度电畴示意图2.铁电性概念：某些晶体显示的自发极化性质。
铁电体中存在固有的自发极化电矩；在铁电晶体中通常还伴随着出现电畴结构，同一个电畴中的自发极化电矩同向；当晶体足够大时，不同电畴的电矩可以因取向不同而互相抵消，使得宏观的极化不显露出来。
自发极化电矩可以在外电场作用下改变方向;在交变外电场E的作用下，铁电体的宏观极化强度p与E的关系出现回线。
铁电体的这些性质与铁磁性十分相似，故称铁电性。
铁电体中由于出现畴结构，一般地宏观极化强度p＝0。
当外电场E 很小时p 与E有线性关系。
当E足够大以后，出现p 滞后于E而变化的关系曲线称为电滞回线。
经过固定振幅的强交变电场多次反复极化之后，电滞回线有大致稳定的形状,参见下图。
如上图所示：Ps为无电场时单畴的自发极化强度;Pr为剩余极化强度；Ec 为矫顽电场。
当外界电场开始作用于未极化的样品时，在样品上会产生剩余极化强度Pr，欲使剩余极化强度减小到零，就必须在相反的方向上施加矫顽电场Ec，而增加反方向上的电场又会增加反方向上的极化，于是形成了整个电滞回线。
以后每次极化时 ,它沿着这条曲线变化。
不同的压电材料有不同的电滞回路。
极化工艺是一个很复杂的过程 , 极化时不仅要有较高的电场 ,不同的厚度需要不同的时间 ,还要在较高的温度下才能达到最佳极化效果。
极化后的压电陶瓷材料在一定的高温下会失去极化效应 , 不同压电材料有不同的失效温度, 这一点在选用压电陶瓷材料时需注意。
压电陶瓷的极化性能, 是压电检波器设计人员必须掌握的知识。
压电陶瓷材料极化前和极化后的性能差别是很大的。
3.压电效应：压电效应可分为正压电效应和逆压电效应经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。
当给陶瓷片施加一外界压力F时，压电陶瓷在外力的作用下发生形变，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，片的两端会出现放电现象。
相反加以拉力会出现充电现象。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。
另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。
因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。
然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。
极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。
相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。
这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。
正压电效应2.压电陶瓷的主要结构：压电陶瓷数目众多，类型也各不相同，但从晶体结构看，压电陶瓷主要有三种类型，它们是钙钛矿结构、钨青铜结构和含铋层状结构。
1、钙钛矿结构大多数有用的压电陶瓷都是钙钛矿结构，其通式为ABO3，AB的价态可为A2+B4+或A1+B5+。
图2.8是ABO3钙钛矿结构示意图。
简单立方钙钛矿型结构（m3m点群）由一系列共有顶角的八面体（如图2.9所示）排列而成，氧八面体的中心是高价小半径的B位离子，如Ti、Sn、Zr、Nb、Ta、W等，而在氧八面体内，则为大半径、低电价、配位数为12的A位离子，如Na、K、Rb、Ca、Sr、Ba、Pb等。
2.钨青铜结构氧八面体铁电体中有一部分是以钨青铜结构存在的，由于此类结构类似四角钨青铜KxWO3和NaxWO3而得名。
这一结构的基本特征是一个四方晶胞包含10个BO6八面体，例如PbNb2O6、NaSr2Nb5O15等。
与钙钛矿结构相似，这类铁电体也具有氧八面体的网络结构，但比简单钙钛矿结构复杂。
氧八面体以共顶点的形式沿其四重轴叠置成堆垛，各堆垛再以共点的形式连接起来。
与钙钛矿结构不同的是，这些堆垛在垂直于四重轴的平面内取向不一致，不同堆垛的氧八面体之间形成不同的空隙。
3.含铋层状结构含铋层状结构的化合物也同样含有氧八面体，其晶体结构比较复杂，但一般是由二维的钙钛矿层和Bi2O22+层有规则地相互交错排列而成的。
含铋层状结构化合物中有一部分具有铁电性，其特点是居里温度高，自发极化也比较高，压电性能和介电性能各向异性大等。
压电陶瓷的物理性能：1.压电性：压电陶瓷最大的特性是具有压电性, 包括正压电性和逆压电性。
遵循公式：其中,δ为面电荷密度, d为压电应变常数,T为伸缩应力。
反之,逆压电性当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系, 遵循公式：dt为逆压电应变常数, 即d的转置矩阵, E为外加电场, x为应变。
压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示, 遵循公式:其中u12为压电能, u1为弹性能, u2为介电能。
2.极化强度：电介质在电场作用下电极化的强弱可用电极化强度来表示 ,电极化强度 p 是单位体积内电偶极矩的矢量和：p = ∑Vq1。
它直接反映了电介质在电场中电学与力学的联系。
3.其他特征压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。
压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。
压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，基于这个这微小的变化原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。
谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。
它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。
压电陶瓷的生产：压电陶瓷主要有三大类：钛酸钡类（BaTiO3），原材料有二氧化钛、碳酸钡、碳酸锶等；锆钛酸铅类（PbZrTiO3），原材料有二氧化钛、氧化锆、氧化铅、、碳酸锶、氧化铌、氧化镧等；铌镁酸铅类（PbNbMgO3），原材料有氧化铌、氧化镁、氧化铅、、碳酸锶、氧化镧等。
电极是银和低温玻璃材料。
工艺流程图如下：配料--混合磨细--预烧--二次磨细--造粒--成型--排塑--烧结成瓷--外形加工--被电极--高压极化--老化测试。
一、配料：进行料前处理，除杂去潮，然后按配方比例称量各种原材料，注意少量的添加剂要放在大料的中间。
二、混合磨细：目的是将各种原料混匀磨细，为预烧进行完全的固相反应准备条件.一般采取干磨或湿磨的方法。
小批量可采取干磨，大批量可采取搅拌球磨或气流粉碎的方法，效率较高。
三、预烧：目的是在高温下，各原料进行固相反应，合成压电陶瓷.此道工序很重要。
会直接影响烧结条件及最终产品的性能。
四、二次细磨：目的是将预烧过的压电陶瓷粉末再细振混匀磨细，为成瓷均匀性能一致打好基础。
五、造粒：目的是使粉料形成高密度的流动性好的颗粒。
方法可以手工进行但效率较低，高效的方法是采用喷雾造粒。
此过程要加入粘合剂。
六、成型：目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。
七、排塑：目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。
八、烧结成瓷：将毛坯在高温下密封烧结成瓷。
此环节相当重要。
九、外形加工：将烧好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。
十、被电极：在要求的陶瓷表面设置上导电电极。
一般方法有银层烧渗、化学沉积和真空镀膜。
十一、高压极化：使陶瓷内部电畴定向排列，从而使陶瓷具有压电性能。