压电陶瓷原理性能及应用

反坦克武器的发明，使坦克失去了昔日 All copyright and intellectual property rights, without limitation, are retained by 的辉煌。反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克， PresentationLoad.com. By downloading and using this template, you agree to this statement. 就会马上爆炸，把坦克炸得粉碎。 More templates, graphics and charts are available at www.PresentationLoad.com 这是因为弹头上装有压电陶瓷，它能把 相碰时的强大机械力转变为瞬间高电压，爆发 火花而引爆炸药。
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压电陶瓷在现代功能 陶瓷中占有非常重要的地位, 具有广泛的用途。 随着材料及工艺的不 断研究和改良,压电陶瓷的技 术应用愈来愈广,而且随着电 子、信息、航空航天高科学 技术领域日新月异的发展,压 电陶瓷材料的制作技术和应 用开发,将越来越受到人们的 关注和重视。
专业认知实 践
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Don‘t
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2CopyrBiblioteka Baidught 、压电引爆器 notice
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4、防核护目镜
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3、压电打火机
煤气灶上用的一种新 式电子打火机，就是利用 压电陶瓷制成的。只要用 手指压一下打火按钮，打 火机上的压电陶瓷就能产 生高电压，形成电火花而 点燃煤气，可以长久使 用。所以压电打火机不仅 使用方便，安全可靠，而 且寿命长，例如一种钛铅 酸铅压电陶瓷制成的打火 机可使用100万次以上。
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1、位移特性 • Make a copy for backups on your harddrive or local network. 压电陶瓷位移量与电场强度之间的关系 , 即压电陶瓷位移量与 • Use the free templates for your presentations and projects. 所加电压之间的关系。 • Print hand outs or other promotional items. • Link back to our website if you like our free designs. 2 、出力—位移特性 • Display screenshots of our templates on your website or blog. (should provide a link to our website – no download purpose) 由于压电陶瓷是具有有限刚度的弹性体 , 因而在受到外力后要 被压缩 , 压电陶瓷被压缩后的位移表示为 :△L’ =△usage. Lo+F/Kb Please feel free to contact us, if you do have any questions about 其中F 为压电陶瓷所受到力, 拉力为正, 压力为负。受到拉力 Don‘t 的场合压陶瓷必须有预紧力, 否则压电陶瓷将因不能承受拉力 • Resell or distribute the templates or backgrounds. 而损坏。 • Make it available on a website, portal or social network website for download. 3、温度特性 (Incl. groups, file sharing networks, Slideshare etc.) • Edit or modify the downloaded templates and claim / pass off as your own work. （ 1）线膨胀 （ ）温度对压电 /电致伸缩效应的影响 All 2 copyright and intellectual property rights, without limitation, are retained by PresentationLoad.com. By downloading and using this template, you agree to this statement. 4 、迟滞特性 More templates, graphics and charts are available at www.PresentationLoad.com 压电 /电致伸缩陶瓷在光学、精密加工等领域得到广泛应用 , 但是由于其存在迟滞、蠕变及非线性等缺点, 给其控制带来了 困难, 而且在很多场合压电元件都被当作线性元件使用。
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压电陶瓷的基本特性： Copyright notice
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压电陶瓷的原理、性能及应用
指导老师：刘向春
无机非金属材料工程1201班 小组成员： 李 中（学号：1211060123） 杨 成（学号：1211060122） 陈泽豪（学号：1211060107）
总述：
压电陶瓷是一种具有压电性能的多晶体,是信息功能陶瓷的重 要组成部分。其具有机电耦合系数高、价格便宜、易于批量生 产等优点,已被广泛应用于社会生产的各个领域,尤其是在超声 领域及电子科学技术领域中,压电陶瓷材料已逐渐处于绝对的 优势支配地位,如医学及工业超声检测、水声探测、压电换能 器、超声马达、显示器件、电控多色滤波器等。
压电陶瓷的原理：压电效应
压电效应是指：
由应力诱导出极化(或电场)的现象称为正压电效应，如图1 在外力不太大的情况下，其电荷密度与外力成正比，遵循公 式:
δ=dT
（其中δ为面电荷密度,d为压电常数,T为伸缩应力。） 由电场诱导出应力(或应变)的现象称为负压电效应，如图2 当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系,遵循公式: x→=dtEs→ （其中dt为压电应变常数,Es→为外加电场,x→为应变。） 两者统称为压电效应。
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压电陶瓷的发展历史:
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（以钛酸钡及其固溶 体为主晶相的陶瓷。）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。 1947年，美国Roberts在BaTiO3陶瓷上，施加高压进行极化处理，获得了压电陶瓷 的电压性，随后，日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器 、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究，这种研究一直进行到 50年代中期。 1955年，美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷，促使 压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。 1970年Haertling G H在1970年用球磨和热压烧结工艺制备了透明的光电陶瓷 PLZT。
制造工艺 ：
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。
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压电材料应用：
1、声音转换器 2、压电引爆器
3、压电打火机
4、防核护目镜 5、声
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纳
1、声音转换器
如图，儿童玩具上的蜂鸣器就是电流通过压电陶瓷的逆压电效应产生 振动，而发出人耳可以听得到的声音。压电陶瓷通过电子线路的控 制，可产生不同频率的振动，从而发出各种不同的声音。