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發布時間:2021-06-23 07:34  
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壓電性特異的多元單晶壓電體
傳統的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應要強,從而得到了廣泛應用。但作為大應邊,高能換能材料,傳統壓電陶瓷的壓電效應仍不能滿足要求。于是近幾年來,人們為了研究出具有更優異壓電性的新壓電材料,做了大量工作,現已發現并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2 ,Mg2 )。這類單晶的d33可達2600pc/N(壓電陶瓷d33為850pc/N),k33可高達0.95(壓電陶瓷K33高達0.8),其應變>1.7%,幾乎比壓電陶瓷應變高一個數量級。儲能密度高達130J/kg,而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內。電聲設備要求機械阻抗低,能與音源或振動源相正配,雙膜片型壓電振子能符合這些要求。鐵電壓電學者們稱這類材料的出現是壓電材料發展的又一次飛躍。現在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進行這類材料的生產工藝研究,它的批量生產的成功必將帶來壓電材料應用的飛速發展。

壓電陶瓷片的應用 壓電陶瓷片主要用于壓電揚聲器、傳聲器、超聲延遲線、測量振動和測量壓力的傳感器、電話中的送受話器等方面作機械能(聲能)轉換成電能,或者在低功率下由電能轉換成機械能的換能元件;下方左圖是一個壓電陶瓷彎曲變形器,它由兩片壓電陶瓷片夾一金屬薄片構成,陶瓷片在外電場作用下產生伸縮運動。也可應用于超聲波清洗焊接、探傷、超聲診斷、水聲發射、引燃、引爆等作高壓強功率時將電能轉換成機械能的換能組成元件。

陶瓷揚聲器、送話器等要求材料的介電常數大一些好,高頻壓電元件則要求材料的介電常數小一些好。壓電陶瓷的介電常數,隨配方、工藝條件的不同而差別很大。構成這類陶瓷的主要成分大多是堿土金屬或稀土金屬的鈦酸鹽和以鈦酸鹽為基的固溶體電容器瓷用作電容器介質的電子陶瓷。陶瓷揚聲器、送話器等要求材料的介電常數大一些好,高頻壓電元件則要求材料的介電常數小一些好。壓電陶瓷的介電常數,隨配方、工藝條件的不同而差別很大。