电子打火机打电子的工作原理是什么?压电陶瓷的工作原理?
压电陶瓷当您将按钮轻轻一揿，煤气灶迅即燃起蓝色火焰，您可曾意识到是什么带给您的这份便利呢？将一块看起来平淡无奇的陶瓷接上导线和电流表，用手在上面一摁，电流表的指针也跟着发生摆动－－竟然产生了电流，岂非咄咄怪事？其实，这是压电陶瓷，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。压电陶瓷到底是一种什么样的材料呢？这是一种具有压电效应的材料。所谓压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，这是正压电效应。反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领域，以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。在能量转换方面，利用压电陶瓷将外力转换成电能的特性，可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。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。用压电陶瓷把电能转换成超声振动，可以用来探寻水下鱼群的位置和形状，对金属进行无损探伤，以及超声清洗、超声医疗，还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁，对塑料甚至金属进行加工。压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。地震是毁灭性的灾害，而且震源始于地壳深处，以前很难预测，使人类陷入了无计可施的尴尬境地。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。我们来看一种新型自行车减震控制器，一般的减振器难以达到平稳的效果，而这种ACX减震控制器，通过使用压电材料，首次提供了连续可变的减震功能。一个传感器以每秒50次的速率监测冲击活塞的运动，如果活塞快速动作，一般是由于行驶在不平地面而造成的快速冲击，这时需要启动最大的减震功能；如果活塞运动较慢，则表示路面平坦，只需动用较弱的减震功能。可以说，压电陶瓷虽然是新材料，却颇具平民性。它用于高科技，但更多地是在生活中为人们眼务，创造美好的生活。
制陶 原理
陶瓷的组成
在高熔陶瓷被制造商用来使用，几乎不用来制作个别陶瓷修复体。该材料含75%～85%长石，12%～22%石英和4%高岭土。长石形成玻璃相，作为石英的基质，石英在烧结后仍呈悬浮状。
石英（SiO2）在陶瓷中用做增强剂。在正常烧结温度下，它没有结构上的变化，起到在高温下稳定块体（mass）的作用。
牙科陶瓷中所用的长石系硅酸铝钾（K2O Al2O3 6SiO2）和钠长石（Na2O Al2O3 6SiO2）的混合物。天然长石绝无纯品，K2O和Na2O的比例各不相同。在大约1250至1500°C（2280～2370°F），长石熔化变成带有游离晶体硅相的玻璃。
长石中的氧化钠可降低熔化温度，而氧化钾可增加熔化玻璃的粘度，减少烧结过程中陶瓷的热塑性流动（pyroplastic flow）。这是一个有用的性能，因为它能防止边缘变圆、牙齿形状的丧失以及表面印迹的消失，利于形成生动的外观。
高岭土系水合硅酸铝（Al2O3 2SiO2 2H2O），起粘合剂的作用以提高未烧结陶瓷的成型能力。因其不透明，故含量极小。
尽管许多修复陶瓷含有石英的游离晶体相，但它们应被描述为玻璃；更确切的讲，高熔陶瓷可被称做“长石玻璃”。
在中熔和低熔陶瓷的生产中，制造商将各种成分混合起来将其熔化，然后在水中骤冷。骤冷导致内部应力，使整个玻璃产生大量的裂缝和断裂。这一过程叫玻璃料的加热处理，产品叫做玻璃料。如此形成的易碎结构很容易被碾成粉末，供上瓷师使用。
在陶瓷的预熔过程中，组分间发生热化学反应，并出现与此反应相关的收缩。在随后的技工室烧结过程中，粉末熔在一起形成修复体。熔化温度取决于玻璃的组成，必须小心控制以尽量减小热塑性流动。
钾碱（potash）和钠碱（soda）是以碳酸盐或天然矿物质（如长石）的形式被引入。在后一种情况下，加入一些二氧化硅和氧化铝。硼可以硼砂或硼酸的形式存在。石灰可以碳酸钙的形式加入，在玻璃料的加热处理（fritting）过程中，碳酸钙回复为氧化钙（CaO）。
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-- 作者：瓷痴
-- 发布时间：2005-3-22 22:45:00
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◇特殊类型的陶瓷
选择陶瓷作为修复材料的主要理由在于，可以获得半透明性、颜色和明暗度等方面匹配的高度美观性能。为了达到这一目的，需要各种特殊类型的陶瓷。
彩色玻璃料（Color frits） 为了获得模拟天然牙所需的各种色调，在牙用陶瓷中加入彩色玻璃料。这些色料是这样生产的：将金属氧化物与微细的玻璃和长石熔化在一起，然后在碾成粉末。这些粉末与不含色料的粉状玻璃料混合以形成合适的颜色。金属氧化物及其对应的颜色如下：铁或镍氧化物，褐色；铜氧化物，绿色；钛氧化物，黄褐色；锰氧化物，淡紫色；钴氧化物，兰色。不透明性可以通过加入锆、钛或锡的氧化物来获得。
着色剂（Stains） 其制造方法同彩色玻璃料。它们被用做表面染色剂（colorants），或用以再现釉质裂纹线、钙化不全区域或陶瓷修复物体部的其它缺陷。着色剂常为低熔玻璃，其应用温度低于修复体的熟化温度。
上光剂或上釉剂（Overglazes） 一种瓷粉，应用与烧结后的陶瓷修复体。它在陶瓷修复体表面形成一透明的光泽层，其熟化温度低于体瓷。结果为一无孔的光泽或半光泽表面。
上釉剂的热膨胀系数应略低于陶瓷体部。如果上釉剂热膨胀系数高于体部，则其冷却时出现辐射状张力。所产生的应力可引起表面裂纹。应力越大，所产生的裂纹越细微。反之，如果上釉剂的热膨胀系数明显低于体部陶瓷，压缩应力可引起上釉层龟裂剥落。
在上述任何一种情况下，上釉层在口内均可发生损坏。陶瓷表面必须光滑以尽量减少菌斑附着和软组织反应。上釉层的丧失使粗糙有时是多孔的体瓷表面暴露出来。而且，强度也降低。
如果牙用陶瓷玻璃料中的所有组分完全熔化而形成一单相玻璃，这样的陶瓷可以进行“自身上釉”（self-glazed）。由于每一陶瓷（玻璃）粒子均在同一温度熔化，故自身上釉可以通过延长陶瓷的熟化时间来实现，这将在后面讨论。
◇在方面陶瓷的应用
陶瓷甲冠由数层陶瓷构成。每一层都必须过大以弥补烧结时的收缩。一般采用中熔或低熔陶瓷，在部分真空下烧结。
不论熔化温度如何，此种修复体的制作要使用三种陶瓷。遮色瓷用于遮盖粘固剂颜色，其中含有不透明成分如锆或钛的氧化物。体瓷或本质瓷是一种具有高色彩饱和度的长石玻璃，用于构成冠龈部或体部的主体。第三种是釉质瓷，也是一种长石玻璃，用于覆盖体瓷以形成天然端所固有的独特的半透明性。
铝瓷冠（aluminous porcelain crown）由体瓷或核瓷构成，这是一种含有40～50%氧化铝晶体的低熔玻璃。通常玻璃类型的体瓷再烧结于铝核上，还要应用釉质瓷。铝瓷冠的理论基础如下。
氧化铝粒子（Al2O3）具有较高的弹性模量，其强度比石英高得多，可以更有效地阻止折裂蔓延。选做基质的玻璃应具有与氧化铝相同的热膨胀系数。在这种情况下，裂纹通过氧化铝粒子蔓延。由于氧化铝粒子比玻璃更难以折断，故裂纹蔓延所需的能量就要大于单通过玻璃所需的能量。这样，氧化铝就承受了大部分负荷，而氧化铝-玻璃复合体的强度就随着氧化铝含量的增加而提高。50%重量比的氧化铝-玻璃其强度为单独玻璃相的两倍。
然而，如果两个相的热膨胀系数不同，则折裂在颗粒间蔓延，强度下降。
采用高纯度氧化铝（一般在97%以上）作为半透明陶瓷的衬底，修复体可获得更高强度。将通常的半透明牙用陶瓷作为罩面熔结于氧化铝表面。然而，氧化铝的熔化温度远高于通常的牙科技工设备所能达到的温度。因此，出现了预成铝土衬底。这种预成的高氧化铝增强物可用于制作桥体、桩冠或小的固定桥。
金属增强陶瓷冠即金瓷冠是目前应用最广泛的牙科陶瓷修复体。它由铸造金属底帽和其上烧结的瓷面所组成。
金属增强物使得陶瓷可用于固定桥制作和那些有张力和剪力的部位。这一类修复体将在本章后面详细讨论。
简言之，在这一技术中，遮色瓷熔附于铸件上以遮盖金属。遮色瓷含有大量金属氧化物不透明成分，应用厚度为0.1～0.2mm。由于遮色瓷具有反射性，故要获得适宜的美观，其上必须覆盖至少1mm厚度的瓷面。
随着材料、电极和制造技术的进步，高压陶瓷电容器的发展有长足的进展，
并取得广泛应用。陶瓷电容器已成为大功率高压电子产品不可缺少的元件之一。
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陶瓷过滤机工作基于毛细微孔的作用原理，采用微孔陶瓷作为过滤介质，利用微孔陶瓷大量狭小具有毛细作用原理设计的固液分离设备，在负压工作状态下的盘式过滤机，利用微孔陶瓷过滤板其独特通水不透气的特性，抽取陶瓷过滤板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在陶瓷过滤板上，固体物料因不能通过微孔陶瓷过滤板被截留在陶瓷板表面，而液体因真空压差的作用及陶瓷过滤板的亲水性则顺利通过进入气液分配装置(真空桶)外排或循环利用从而达到固液分离的目的。
陶瓷过滤机外形及机理与盘式真空过滤机的工作原理相类似，即在压强差的作用下，悬浮液通过过滤介质时，颗粒被截留在介质表面形成滤饼，而液体则通过过滤介质流出，达到了固液分离的目的。其不同之处在于过滤介质—陶瓷过滤板具有产生毛细效应的微孔，使微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力，使微孔始终保持充满液体状态，无论在什么情况下，陶瓷过滤板不允许空气透过，由于没有空气透过，固液分离时能耗低、真空度高。
压电陶瓷换能器的工作原理是一种人工焙烧制造的可应用于多领域的多晶材料。通过外加电场和外部施加压力的作用，使材料的外部弹性形变和内部电级化发生相互转换，称为电致伸缩效应。烧结而成的铁电体通过电场的极化处理，让杂乱的内部极化现象变得规律有序，产生压电特性。
扩展资料：
由于超声技术的非接触性等优点，尝试把压电陶瓷超声换能器应用在液体浓度检测系统当中。系统中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。压电陶瓷换能器在其中担当着发射信号和接收信号的重要功能。把换能器产生的一定频率和幅值的超声信号通过发射电路打入液体内部，经过液体对信号的衰减，从接收换能器端可以接收到带有液体浓度信息的信号。
再通过声衰减法的分析，有效得出液体的近似浓度。系统的软件设计包括主程序，超声测量程序，脉冲控制程序，脉冲收发程序，ADC采集控制程序以及时钟和报警程序。
陶瓷过滤机的常见故障及原因有：
真空度低：原因有真空管路泄漏、真空泵循环水不够、真空泵叶轮磨损、分配头磨损、陶瓷板破损、滤液桶排水阀未关紧和矿浆槽料位较低。
反冲洗水压力低或者波动：原因有反冲洗水管路系统堵塞或泄露以及分配头磨损。
超声波清洗时陶瓷板清洗不干净：原因有电源箱有故障、电源保险烧坏、线路老化、换能头烧坏、超声盒击穿以及矿浆槽水位过低。
酸泵工作不正常及反冲洗水倒回酸桶：原因有酸泵开关未打开、隔膜磨损、频率过低、酸管和反冲洗水管连接的单向阀磨损。
