压电陶瓷的种类

压电陶瓷的种类
1 铁电陶瓷ferroelecteic ceramics
具有重铁电性的陶瓷称为铁电陶瓷。

从晶体结构来看,铁电陶瓷的晶体的主晶相具有钙钛矿结构,钨青铜结构,铋层状结构和焦绿石结构等。

2 反铁电陶瓷antiferroelectric ceramics
具有反铁电性的陶瓷称为反铁电陶瓷。

3 压电陶瓷piezoelectric ceramics
具有压电效应的陶瓷称为压电陶瓷,由于末经过极化处理的铁电陶瓷的自发极化随机取向,故没有压电性。

极化处理使其自发极化沿极化方向择优取向。

在撤去电场后,陶瓷体仍保留着一定的总体剩余极化,故使陶瓷体有了压电性,成为压电陶瓷。

在高温的高温度梯度场中定向析晶的非铁电极性玻璃陶瓷也具有压电性。

4 钛酸钡陶瓷barium titanate ceramics
钛酸钡陶瓷是一种具有典型钙钛矿结构的铁电陶瓷。

它通常是以碳酸钡和二氧化钛为主要原料,预先合成后再在高温下烧结而成的。

5 钛酸铅陶瓷lead titanate ceramics
钛酸铅陶瓷是具有钙钛矿性结构的铁电陶瓷。

它通常是由四氧化三铅{或氧化铅}和二氧化钛以及少量添加物预先合成后再在高温下烧结而成的。

6 二元系陶瓷binary system ceramies
二元系压电陶瓷是俩种化学通式ABO3型结构的化学物所形成的固溶体,其中A 代表二价的正离子Pb2+,Ba2+,Mg2+,Ca2+,Sr2+,等或一价正离子K+,Na+等,B代表四价的正离子Zr4+,Ti4+或五价的Nb5+等。

最常见的二元系压电陶瓷是PbZrxTi{1-x}O3。

通过调节两种ABO3型结构的克分子比,以及用取代元素和添加物改性的方法,可以获得各种不同用途的材料。

7 锆钛酸铅陶瓷Lead zirconate ceramic
锆钛酸铅陶瓷通常简称为PZT陶瓷,这种压电陶瓷目前受到广泛应用。

它是PbZrO3和PbTiO3的固溶体,具有钙钛矿型结构,当锆钛比为53/47左右{即共晶相界附近}时,具有最强的压电性能。

8 三元系陶瓷ternary system ceramics
三元系陶瓷通常是在具有钙钛矿性结构的锆钛酸铅{PbZrO3-PbTiO3}中二元系再增加第三种{化学通式为ABO3型}化合物而形成的三元系固溶体。

所增加的第三种成分,它们的共同特点是在掺入PbZrO3-PbTiO3之中形成固溶体后不改变整个晶格的钙钛矿型结构。

9 铌酸盐系陶瓷niobate system piezoelectric ceramics
铌酸盐系压电陶瓷是具有氧八面体结构的铁电陶瓷,各种铌酸盐陶瓷分别具有钙钛矿型{如KnbO3},钨青铜型{如便铌酸铅PbNb2O6}和焦绿石型{如Cd2Nb2O7}等结构。

它们的居里温度高,介电常数小和声速大,尤其偏铌酸铅的机械品质因数QM 很低,适用于超声检测。

10 电光{透明铁电}陶瓷electeo-optic{transparent ferroelectric}ceramics
通常指掺鑭{La}的锆钛酸铅{PZT}陶瓷等,简称PLZT,另外还有掺铋的锆钛酸铅等,它们都有电光效应。

在铁电陶瓷中,电畴状态的变化伴随着光学性质的改变,通过外加电场对透明陶瓷电畴状态的控制,可有电控双折射{细晶陶瓷}和电控光散射{粗晶陶瓷}等特性。

11 铁电陶瓷薄膜ferroelectric ceramic thin films
铁电陶瓷薄膜是具有铁电性的多晶膜,可具有压电和热释电性以及线性或二次电光效应和非线性光学效应等特性。

可用它制造热释电探测器以及随机读取存储器等,并便于器件的小型化以及与微电子和光电子学集成。

目前制备铁电陶瓷薄膜的主要方法有分子束外延,磁控溅射,化学气相沉积和溶胶-凝胶{SolGel}等方法。

薄膜基片和晶化温度对薄膜晶粒的取向度有重要影响。

12 压电复合材料piezoelectric composites
压电复合材料一般是由压电陶瓷和高分子聚合物{或其它材料}复合而成的。

通过改变复合材料中各组元所占的体积或重量百分比,各组元自身在三维空间里相互的联结方法,各组元的内部结构及其其在空间配置上的对称性可大幅度地调整复合材料的某些物理性质。

因此可根据实际需要设计压电复合材料,制造性能最佳的压电换能器。

例如锆钛酸铅压电陶瓷和高分子聚合物的1-3复合材料,其等静压压电应变常数dh{=d33+2d31}比锆钛酸铅压电陶瓷的dh值大的多,而且其电容率也有较大的下降。