压电陶瓷片能检测次声波吗

神奇的能量转换材料——压电陶瓷

伍萌佳

在茫茫大海中探测到古代沉船的精确位置，你可知道探测人员的“千里眼”、“顺风耳”是什么？将按钮轻轻一按，煤气灶燃起蓝色的火焰，你可知道是什么实现了这种便利？隐身飞机飞到敌人雷达的眼皮底下也难以被发现，你知道它使用了什么“障目法”？

以上各种各样的有趣现象、神奇功能，都离不开陶瓷大家族中一位活力四射的成员－－压电陶瓷，它可以实现“机械能”与“电能”相互转换的功能，且具有能量转换（或信号转换）灵敏、精确、频率稳定性好、转换效率高等特点。

压电陶瓷的这种奇特的能量转换（或信号转换）功能有着非常广泛的实用价值，涉及到许多先进技术和军事技术，并与人类的日常生活密切相关。

⑴ 用作压电点火器的发火元件 采用大约黄豆大小的二粒锆钛酸铅压电陶瓷，依靠人手指按压的力量，便可产生大约数千伏以上的高电压，并使相距几毫米的电极之间的空气放电击穿，从而达到引燃的目的。此功能用于电子打火机、燃气灶、导弹引爆器中的点火器的发火元件。由于压电陶瓷具有陶瓷的基本性能，即强度高、硬度大、耐磨损、抗氧化，故用压电陶瓷制作的火石在电子打火机和燃气灶的点火器中使用寿命长，打火次数可达100万次以上。也由于压电陶瓷能量转换灵敏精确且转换效率高，故用在导弹引爆装置中作为点火器元件，其引爆准确率相当高而几乎无失误。

⑵ 用作电话手机的信号转换器元件 压电陶瓷在电声信号转换中，无论是受机械振动波的作用还是受到交变电场的影响，均会产生机械形变，其形变量尽管很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，它即能够灵敏而精确地实现声波和电频信号的可逆转化，在现代化通信工具中充当着关键性角色。如当手机中的压电陶瓷传感元件接受声波振动冲击时，会通过正压电效应将声音转换成电频信号经调制成微波信号后向外部发射；同时，从外部接受来的微波信号经解调成电频信号后，会通过压电陶瓷传感元件的电致伸缩效应将其转换成机械振动波，以实现通话。由于压电陶瓷信号转换具有极高的灵敏度和精确度，频率稳定性好而适用频率范围宽，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性。故传话几乎不失真。

⑶ 用作传感探测器的传感元件 压电陶瓷传感性能（即信号转换性能）非常灵敏而精确，可将极微弱的机械振动波（例如在数十米～数百米以外的小昆虫拍打翅膀产生的振动波）和超声波（例如从数百米～数千米以外发射或反射回的超声振动）通过其正压电效应转换成电信号而在示波仪或声纳探测仪等电子仪表上显示出来。这种灵敏而高效的传感元件，可装在地震仪、声纳换能器等精密仪器上精确遥测目标的方位、距离、大小及振动的强度。例如：用压电陶瓷制作的“压电地震仪”，能精确地测出地震强度，地震的方位和距离。

自从有了飞机，人们就开始了研制对付它的雷达。雷达是现代国防的眼睛，利用它可以及时地发现敌人的飞机和导弹，以能及时采取防御措施。但潜艇的发明，给科学家出了一道难题。它藏在海水深处神出鬼没，雷达对它也无能为力。因为雷达发射的电磁波很快就会被海水吸收，无法用它来探测水下的潜艇。在这种情况下，科学家发明了“声纳探测器”。声纳是海洋中的“千里眼”和“顺风耳”。有了它不仅可探测深海潜艇和远方的轮船，而且还可用来探测海洋中的鱼群、沉船、冰山及水下资源。

对压电陶瓷形形色色的应用事例，我们无法一一列举，只能“管中窥豹”。

可以说，压电陶瓷虽然是新材料，但也颇具平民性。随着电子技术的迅猛发展，随着当今小型化、高性能，高可靠性以及低成本的要求，压电陶瓷的范围正在不断发展扩大，并将有更多新材料问世，为人类的生产、生活创造更美好的未来。

陶瓷片抗高温，硬度高，肯定是高温刹车效果好，但缺点是磨损刹车盘比原车的厉害些。

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陶瓷刹车片和普通刹车片的区别就是陶瓷刹车片比普通刹车片要耐用，散热性好，制动距离更近以及可以连续高温高强度制动。但是售价更贵，工艺更复杂，普通车是不会配备逃避刹车片的，只有高性能跑车才会配备。陶瓷刹车片的使用寿命在10万公里以上。陶瓷刹车片的缺点除了价格高就没有了，稳定性什么的都很好，所以在使用的时候可以放心，还能很长时间更换，这样就可以省心省力。因为陶瓷刹车片采用的独特配方材料只有1到2种含静电的粉末，其他的材料都为无静电的材质，所以这样掉粉就会随车辆的运动而被风带走，不会粘附在轮毂上影响美观了。

描述

湿敏电阻简介及分类

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。

工业上流行的湿敏电阻主要有

1、半导体陶瓷湿敏元件

2、氯化锂湿敏电阻

3、有机高分子膜湿敏电阻

湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。

电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。

湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。

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微晶全胶陶瓷膜的纹理清晰度很不错。微晶石的瓷砖在纹理处理的清晰度就目前的瓷砖来说是最好的，仿石仿玉效果最为突出，也因此被越来越多的消费者关注和喜爱。但现在这种产品一定要注意选择品质好的产品，微晶玉简单的来说就是在全瓷砖胚的基础上增加了一层微晶玻璃复合层微晶石与全抛釉的砖做到墙面上比较好看，铺到地面的话不是太好几年后会有划痕的。

本人以前就曾经制作过压电传感器，各种压电材料通常都是作为电荷输出元件，压电陶瓷还算是其中灵敏度高的，但一般也就是pQ（微微库伦）级的输出，把压电陶瓷片作为一个平板电容也可以实现电压输出，但是输出阻抗极高，输出电流能力极其微弱，难以进行大功率的转换。你算一下就知道，pQ级的电荷又能输出多大的电流呢？1微安的电流每秒就需要一百万pQ的电荷来维持，就算维持千分之一秒，也需要一千pQ的电荷，你再算算这1微安的电流乘以1200V电压得到的电功率是多少，除非这个电击偶然性地引起被电击者（例如被电击者原为心脏病患者）心脏异常，否则很难电伤人。

半导体气敏陶瓷的导电机理主要有能级生成理论和接触粒界势垒理论。按能级生成理论，当SnO2、ZnO等N型半导体陶瓷表面吸附还原性气体时，气体将电子给予半导体，并以正电荷与半导体相吸，而进入N型半导体内的电子又束缚少数载流子空穴，使空穴与电子的复合率降低，增大电子形成电流的能力 ，使陶瓷电阻值下降；当N型半导体陶瓷表面吸附氧化性气体时，气体将其空穴给予半导体，并以负离子形式与半导体相吸， 而进入N型半导体内的空穴使半导体内的电子数减少，因而陶瓷电阻值增大。接触粒界势垒理论则依据多晶半导体能带模型，在多晶界面存在势垒，当界面存在氧化性气体时势垒增加，存在还原性气体时势垒降低，从而导致阻值变化。

常用的气敏陶瓷材料有SnO2、ZnO和ZrO2。SnO2气敏陶瓷的特点是灵敏度高，且出现最高灵敏度的温度Tm较低（约300℃），最适于检测微量浓度气体，对气体的检测是可逆的，吸附、解析时间短。ZnO气敏陶瓷的气体选择性强。ZrO2系氧气敏感陶瓷是一种固体电解质陶瓷的快离子导体。因ZrO2固体中含有大量氧离子晶格空位，因此，造成氧离子导电。

500mm。压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成，在一定的温度下经极化处理后，具有压电效应。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野，其他的精度为500mm。它制作方便，可操控强，灵敏度高，机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。

Al2O3陶瓷：氧化铝含量高，结构比较致密，具有特殊的性能，故称为特种陶瓷。Al2O3.陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构，而铝离子填充于三分之二的八面体间隙中，这是与天然刚玉相同稳定的α- Al2O3结构，因此陶瓷具有高熔点、高硬度，具有优良的耐磨性能。陶瓷贴片硬度≥HRA85，仅次于金刚石的硬度，而且表面光滑摩擦系数小，耐磨性能十分理想，尤其是在高温氧化性介质或腐蚀介质中，陶瓷贴片的材料较之其它金属材料性能优越得多。

耐磨弯头陶瓷片

氧化铝陶瓷片

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