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发布时间:2021-01-14 09:20:00 作者:宇海电子
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。
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。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。
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***设计中占有重要的地位。此时压电陶瓷片呈低阻抗,输出音量受输入电流控制,因此亦称为电流驱动型。
压电陶瓷风扇和继电器
利用压电陶瓷的逆压电效应可制成小型的压电陶瓷风扇,具有体积小,不会发热,无
嘈声、低功耗、寿命长等优点。下方左图是一个压电陶瓷弯曲变形器,它由两片压电陶
瓷片夹一金属薄片构成,陶瓷片在外电场作用下产生伸缩运动。若两片陶瓷片加反向电
压,则一边收缩另一边伸长,使金属片弯曲变形,若外加交变电压,金属片将作周期性
振动
。
压电陶瓷风扇是由两个弯曲变形器组成,如右图,接通交流电源后,两叶片就按箭头
方向做往复振动、产生的风量可达
0.42
立方米
/
分钟。利用弯曲器还可制成继电器。
所谓极化,就是在压电陶瓷上加一个强直流电场(或电压),使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列。只有经过极化工序处理的陶瓷,才能显示压电效应。
要使压电陶瓷得到完善的极化,充分发挥其压电性能,就必须合理的选择极化条件,即极化电场、极化温度和极化时间。
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