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电容器瓷

用作电容器介质的电子陶瓷。这类陶瓷用量大、规格品种多。主要的有高频、低频电容器瓷和半导体电容器瓷。

高频电容器瓷 　属于Ⅰ类电容器瓷，主要用于制造高频电路中的高稳定性陶瓷电容器和温度补偿电容器。构成这类陶瓷的主要成分大多是碱土金属或稀土金属的钛酸盐和以钛酸盐为基的固溶体

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。抑制晶粒长大，从而得到各个晶粒细小、各向异性的改性PbTiO3材料。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。

　　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，大功率的换能器就要求材料的介质损耗非常小，否则在工作中会由于剧烈发热而使换能器损坏。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。

细晶粒压电陶瓷

　　以往的压电陶瓷是由几微米至几十微米的多畴晶粒组成的多晶材料，尺寸已不能满足需要了。减小粒径至亚微米级，可以改进材料的加工性，可将基片做地更薄，可提高阵列频率，降低换能器阵列的损耗，提高器件的机械强度，减小多层器件每层的厚度，从而降低驱动电压，这对提高叠层变压器、制动器都是有益的。在压电陶瓷生产中，极化工序的作用，就是在陶瓷片上加一个足够高的直流电场，迫使陶瓷内部的电畴转向，或者说迫使自发极化作定向排列。减小粒径有上述如此多的好处，但同时也带来了降低压电效应的影响。为了克服这种影响，人们更改了传统的掺杂工艺，使细晶粒压电陶瓷压电效应增加到与粗晶粒压电陶瓷相当的水平。现在制作细晶粒材料的成本已可与普通陶瓷竞争了。近年来，人们用细晶粒压电陶瓷进行了切割研磨研究，并制作出了一些高频换能器、微制动器及薄型蜂鸣器（瓷片20-30um厚），证明了细晶粒压电陶瓷的***性。随着纳米技术的发展，细晶粒压电陶瓷材料研究和应用开发仍是近期的热点。

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。