佛山市南海鸿运陶瓷机械有限公司
地址:佛山市南海区白沙桥第三工业区1号B座
电话:13534495245
传真:0757-80345209
所谓的压电陶瓷就是一种能够将机械能和电能相互转换的功能陶瓷材料,属于无机非金属材料,是一种具有压电效应的材料。那么什么是压电效应呢?压电效应就是指某些介质在力的作用下,产生形变,引起介质表面带电。那么压电陶瓷的工作原理及其特点又是什么呢?
压电陶瓷是一种能使机械能与电能互相转换的材料。当压电陶瓷受到压力时,会在两相对的表面之间产生电压差,此时,一个表面出现正电荷,相对的表面出现负电荷,称这种现象为极化;反之,若在材料的某一方向上施加电场,则会发生形变。可见压电效应在机械能与电能之间的转换是可逆的。
它通常由几种氧化物或碳酸盐在烧结过程中发生固相反应而形成,其制造工艺与普通的电子陶瓷相似。烧结出来的陶瓷体是多晶体,其自发极化是紊乱取向的,主要成分是铁电体,因此称铁电陶瓷,没有压电性能。对这样的陶瓷体施加强的直流电场进行极化处理,原来混乱取向的自发极化就沿电场方向择优取向。去除电场后,陶瓷体仍保留着一定的总体剩余极化,遂使陶瓷体有了压电性能。 与压电单晶材料相比,压电陶瓷的特点是制造容易,可做成各种形状;可任意选择极化轴方向;易于改变瓷料的组分而得到具有各种性能的瓷料;成本低,适于大量生产。但由于是多晶材料,所以使用频率受到限制。 目前最常用的压电陶瓷有钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、三元系压电陶瓷、透明铁电陶瓷以及铌酸盐系陶瓷等。 压电陶瓷主要用于制造超声、水声、电声换能器,陶瓷滤波器,陶瓷变压器以及点火、引爆装置。此外,还可用压电陶瓷制作表面波器件、电光器件和热释电探测器等。 含铅陶瓷在工艺操作过程中须注意铅中毒的防护问题。
压电陶瓷的应用范围很广阔,压电点火(如常见的打火机)正是机械能转换成电能的例子。操作过程中产生火花是由于大量符号相反的电荷积累而发生高压放电的缘故。可以把压电陶瓷安装在炮弹弹头,作为压电引爆器。在技术上可以把机械振动转换为交流电信号,如压电拾音器,超声波接收探头等。反之,利用逆压电效应,可以将交流电信号转换为机械振动,例如超声波发射器、压电扬声器等。
具有高转换效率和高灵敏度的超声波发射与接收压电器件,在超声波水深探测、超声无损探伤、水下声纳、超声诊断、地震和探矿等广泛的领域都有实际需求。
压电陶瓷材料中,钛酸钡和锆钛酸铅固溶体是很有发展前景的材料。用锆钛酸铅压电陶瓷做成的火石,打火次数可达到100万次以上,可以制作成性能优秀的电子打火机,满足市场的巨大需求。
现在你们了解了吗?