压电发电原理材料与应用

压电陶瓷点火器 走路发电
13
压电应用
压 电 写 真 机
14
谢 谢！
15
压电性强、介电常数高、可以加工成任意形状，但机械品质因子较低、 压电性强、介电常数高、可以加工成任意形状，但机械品质因子较低、 电损耗较大、稳定性差， 电损耗较大、稳定性差，因而适合于大功率换能器和宽带滤波器等应用
5
压电材料
2.有机压电材料（压电聚合物） 有机压电材料（压电聚合物） 有机压电材料
偏聚氟乙烯（ ）（薄膜 偏聚氟乙烯（PVDF）（薄膜）及其以为代表的其他有机 ）（薄膜） 压电（薄膜） 压电（薄膜）材料
压电材料及其应用
压电发电原理 压电材料 压电应用
1
压电发电原理
1880年，法国物理学家发现，把重物放在石英晶体上， 年 法国物理学家发现，把重物放在石英晶体上， 晶体某些表面会产生电荷， 晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例
压电效应
对压电材料施加压力，它便会产生电位差。 对压电材料施加压力，它便会产生电位差。
水晶（石英晶体）、镓酸锂、锗酸锂、锗酸钛以及铁晶体管铌酸锂、 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 ）、镓酸锂
介电常数很低，受切型限制存在尺寸局限，但稳定性很高，机械品质因子高， 介电常数很低，受切型限制存在尺寸局限，但稳定性很高，机械品质因子高， 多用来作标准频率控制的振子，高选择性的滤波器以及高频、 多用来作标准频率控制的振子，高选择性的滤波器以及高频、高温超声换能器等
材质柔韧，低密度， 材质柔韧，低密度，低阻抗等优点为世人瞩目 发展十分迅速，现在水声超声测量，压力传感， 发展十分迅速，现在水声超声测量，压力传感，引燃引爆等方面获得应用 不足之处是压电应变常数偏低， 不足之处是压电应变常数偏低，使之作为有源发射换能器受到很大的限制
6
压电材料
3.复合压电发电原理
逆压电效应： 逆压电效应： 压电材料收到电信信号作用，在电场中发生极化时， 压电材料收到电信信号作用，在电场中发生极化时， 会因电荷中心的位移导致材料变形 。
机械振动（声波） 机械振动（声波）
交流电
3
压电材料
1.无机压电材料 ： 无机压电材料 压电晶体：一般是指压电单晶体。 压电晶体：一般是指压电单晶体。 因为具有压电性。 晶体结构无对称中心 ，因为具有压电性。
4
压电材料
1.无机压电材料 无机压电材料
压电陶瓷：泛指压电多晶体。 压电陶瓷：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 压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结， 和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。 和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。 钛酸钡BT、锆钛酸铅 钛酸钡 、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂 、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN，改性钛酸铅 ，改性钛酸铅PT 促进了声换能器， 促进了声换能器，压电传感器的各种压电器件性能的改善和提高
7
压电应用
换能器： 换能器：将机械振动转变为电信号或在电场驱动下产生机械振动的器件
8
压电应用
压电驱动器 利用逆压电效应,将电能转变为机械能或机械运动 利用逆压电效应 将电能转变为机械能或机械运动
基于聚合物双晶片开展的驱动器应用研究包 显示器件控制、微位移产生系统等 括显示器件控制、微位移产生系统等 目前只是创造性设想， 目前只是创造性设想，还需要进行大量研究
分贝以上的声音转化为电能， 使用氧化锌纳米线把 100分贝以上的声音转化为电能，这足够驱动小 分贝以上的声音转化为电能 型电子装置 。 谈话时给手机充电，或高速公路旁的隔音墙发电照明。 谈话时给手机充电，或高速公路旁的隔音墙发电照明。
12
压电应用---传感器 传感器
压电式压力传感器 压电式加速度传感器
在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状、 在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状、或粉末状压电材料构成的
在水声、电声、超声、医学等领域得到广泛的应用。 在水声、电声、超声、医学等领域得到广泛的应用。 如果它制成水声换能器，不仅具有高的静水压响应速率，而且耐冲击， 如果它制成水声换能器，不仅具有高的静水压响应速率，而且耐冲击， 不易受损且可用与不同的深度。 不易受损且可用与不同的深度。
9
压电应用---传感器 传感器
压电式压力传感器 压电式加速度传感器
10
压电应用---传感器 传感器
超声波传感器
超声发射器 超声接受器 定时电路 控制电路
机器人接近觉
11
压电材料---氧化锌纳米线 氧化锌纳米线
超相比于其他压电陶瓷材料，氧化锌比较容易制备， 超相比于其他压电陶瓷材料，氧化锌比较容易制备，不一 定要坐非常复杂的高温处理。 定要坐非常复杂的高温处理。