压电陶瓷都有什么用途?
压电陶瓷的用途十分广泛。据粗略统计,压电陶瓷至少有20多种用途。让我们仅举几例:
近年来,煤气公司出售的一种新式的电子打火机,就是应用压电陶瓷的压电效应制成的。有些少年朋友假如在中午要自己把饭菜热一下,你一定有这方面的“经验”:只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷即产生高电压,形成火花放电,从而点燃煤气。当压电陶瓷把机械能转换成电能放电时,陶瓷本身不会消耗,也几乎没有磨损,可以长久使用下去。所以,压电打火机使用方便,安全可靠,寿命长。据煤气公司销售人员介绍,一把压电打火机可使用30万次以上。以每年使用3000次计算,约可以使用100年。
地震这一自然现象,一直显得异常狰狞可畏。地球每年发生的地震大约有几百万次,其中人能感觉到的约为几万次,约占1%。20世纪以来,已发生10次破坏性大地震,其中有4次发生在中国。
大地震一旦发生,对人类造成的灾难是毁灭性的,因此,地震预报十分重要。由于压电陶瓷的压电效应非常灵敏,能精确地测出地壳内细微的变化,甚至可以检测到10多米外昆虫拍打翅膀引起的空气振动,所以,压电地震仪能精确地测出地震强度。由于压电陶瓷能测定声波的传播方向,因此,压电地震仪还能告诉人们地震的方位和距离。有压电地震仪来预报地震,人们可以放心多了。
在军事上,人们在制造穿甲弹的时候,常常把压电陶瓷安装在弹头部位。只要穿甲弹一击中坦克,炸药就会被压电陶瓷产生的高压电点燃而爆炸,把坦克炸得粉碎。
此外,通过正压电效应,把机械振动转换为交流电信号,可用来制造压电拾音器、扬声器、蜂鸣器、超声波接收探头等,其中电子音乐贺卡就是这种器件的实例。反之,通过逆压电效应,将交流电信号转换为机械振动,可用于制造超声波发射仪、压电扬声器、录像机和录音机的传动装置以及超声波清洗剂。另外,许多高转换效率、高灵敏度的声波发射和接收的压电器件正服役于超声波的水下探测仪,材料的超声波无损探伤仪,探测海洋中鱼群的规模、种类、密集程度、方位和距离,潜水艇位置的水下声纳,超声波断层摄影装置,大功率超声波碎石仪等各种仪器。
压电陶瓷具有加工成型方便、成本低、压电特性便于控制等特点,应用范围正在不断扩大,前景不可估量。
有一种压电陶瓷,它能使机械能和电能互相转换,为我们做许许多多有益的事情呢。
压电现象是100多年前居里兄弟研究石英时发现的。我们在上面提到的压电陶瓷,是一种先进功能陶瓷,它具有压电效应。
当你在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。生产厂家在这类压电点火装置内,藏着一块压电陶瓷,当用户按下点火装置的弹簧时,传动装置就把压力施加在压电陶瓷上,使它产生很高的电压,进而将电能引向燃气的出口放电,于是,燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。
导语:今天给大家介绍一种压电陶瓷的材料,关于压电陶瓷材料的应用是非常多的。压电陶瓷是当代新科技的一种产品,利用的是一种压电效应。压电效用就是一种信息转化的器件,主要应用在声音转换器、压电引爆器、压电打火机、防核护目镜、超声波换能器、声呐等等当中压电陶瓷的应用都是存在的,压电陶瓷在现代生当中应用是非常广泛的,下面就关于压电陶瓷给大家做一下详细的介绍。
一、无机压电材料
分为压电晶体和压电陶瓷,压电晶体一般是指压电单晶体压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结,由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。具有压电性的陶瓷称压电陶瓷,实际上也是铁电陶瓷。在这种陶瓷的晶粒之中存在铁电畴,铁电畴由自发极化方向反向平行的180 畴和自发极化方向互相垂直的90畴组成,这些电畴在人工极化(施加强直流电场)条件下,自发极化依外电场方向充分排列并在撤消外电场后保持剩余极化强度,因此具有宏观压电性。如:钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。这类材料的研制成功,促进了声换能器,压电传感器的各种压电器件性能的改善和提高。
二、有机压电材料
又称压电聚合物,如聚偏氟乙烯(PVDF)(薄膜)及其它为代表的其他有机压电(薄膜)材料。这类材料及其材质柔韧,低密度,低阻抗和高压电电压常数(g)等优点为世人瞩目,且发展十分迅速,水声超声测量,压力传感,引燃引爆等方面获得应用。不足之处是压电应变常数(d)偏低,使之作为有源发射换能器受到很大的限制。第三类是复合压电材料,这类材料是在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状、或粉末状压电材料构成的。至今已在水声、电声、超声、医学等领域得到广泛的应用。如果它制成水声换能器,不仅具有高的静水压响应速率,而且耐冲击,不易受损且可用与不同的深度。
三、压电陶瓷的工作原理
先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它用于高科技,但更多地是在生活中为人们服务,创造美好的生活。压电陶瓷的主要原料还包括铅等有毒物质。下一阶段,无铅压电陶瓷和低温压电陶瓷将是发展的方向。
以上便是关于压电陶瓷的介绍,大家是否关于压电陶瓷的工作原理了解了呢。压电陶瓷应该就是一种传感器的应用,不知道大家是不是还记得传感器的定义呢,关于传感器就是将一些非物理信息转化为物理信息的器件。传感器在现在生活当中的应用是非常的广泛的,大家有兴趣的话可以了解关于压电陶瓷的使用注意事项以及市场价格等等,今天关于压电陶瓷的介绍就讲到这里。谢谢观看。
一、压电陶瓷的结构
压电陶瓷是指把氧化物混合(氧化锆、氧化铅、氧化钛等)高温烧结、固相反应后而成的多晶体,并通过直流高压极化处理使其具有压电效应。压电陶瓷的结构是晶粒随机取向的多晶聚集体,每个晶相都是具有铁电性的晶粒,各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的。
二、压电陶瓷的特性
压电陶瓷具有较好的力学性能和稳定的压电性能,压电陶瓷作为一种重要的力、热、电、光敏感功能材料,已经在传感器、超声换能器、微位移器和其它电子元器件等方面得到了广泛的应用。
扩展资料
压电陶瓷的制造技术:
1、单层压电陶瓷的基本制造
单层压电陶瓷元件是只有一层压电陶瓷组成的产品,其中导电金属电极施加到两个相对侧。单层压电陶瓷元件是通过常规工艺将压电陶瓷粉末进行压制而成,如单轴压制、等静压和挤压。制造单层压电元件的基本技术是使用喷雾干燥的颗粒材料压制成型体。
2、多层压电陶瓷的基本制造
多层压电陶瓷由几层压电材料构成,并与内部电极层交替。内部电极依次定位为正极和负极。所有正极连接到压电陶瓷元件一侧的一个外部电极,所有负电极连接在元件的另一侧外部电极。与单层压电陶瓷促动器相比,多层压电陶瓷促动器具有的优点是位移大。
参考资料来源:百度百科-压电陶瓷