压电元件材料一般有几类各类的特点是什么

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.

电极是银和低温玻璃材料.

压电陶瓷是一种能够将 机械能和电能互相转换的 功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。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。压电陶瓷对外力的敏感使它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。常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3（A表示二价 金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合物，如：Pb（Mn1/3Nb2/3）O3和Pb（Co1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。

常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3(A表示二价金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合物，如：Pb(Mn1/3Nb2/3）O3和Pb(Co1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na0.5·K0.5·NbO3）和偏铌酸锶钡（Bax·Sr1-x·Nb2O5）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。

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，属于无机非金属材料。常用的压电陶瓷有钛酸钡系，钛酸铅-锆酸铅二元系，及在二元系中添加第三种ABO3（A 二价金属离子，B四价金属离子或几种离子总合为正四价）型化合物，如：Pb（Mn1/3）Nb2/3）O3和Pb（CO1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或者更多的化合物，可组成四元或多原系压电陶瓷。此外，还有一种铌酸盐系压电陶瓷，如氧化钠（钾）·氧化铌（Na0.5·K0.5·NbO3 ）和氧化钡（锶）·氧化铌（Bax·SR1-x·Nb2O5）等。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。这种效应已经被应用在许多领域，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，利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性，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。

一、工作效果不同：

石英晶体：石英晶体没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。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。

二、工作原理不同：

压电效应的原理: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。

三、产生电荷方向不同：

石英晶体属于单晶体，化学式为SiO2,外形结构呈六面体,沿各方向特征不同。

沿X方向(电轴)的力作用产生电荷的压电效应称”纵向压电效应”；

沿Y方向的(机械轴)的力作用产生电荷的压电效应称”横向压电效应”；

沿Z方向的(光轴)的力作用时不产生压电效应

详细讲解：

1、压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

2、当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场。

3、这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。

扩展资料：

石英晶体和压电陶瓷物理特性不同：

石英内常见的包裹体有：发晶（Hair crystal）－主要是金红石；草入水晶－主要为电气石；水胆水晶－石英中有液态包裹体；青石英－内含浅蓝色金红石针状物；乳石英－由细水孔洞引起混浊状。

绿石英－由板状或碎片状的绿泥石组成，有时可能是绿色针状的阳起石；砂金石（Aventurine）－石英岩内部含有绿色或红褐色的云母细片，又名耀石英，俗称东陵石。

常见烟黑色至暗褐色的烟水晶，主要是这些岩类含有较多量具有放射性之铀、钍元素的关系。

压电陶瓷：常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3(A表示二价金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合物。

如：Pb(Mn1/3Nb2/3）O3和Pb(Co1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。

此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na0.5·K0.5·NbO3）和偏铌酸锶钡（Bax·Sr1-x·Nb2O5）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。

参考资料来源：百度百科-石英晶体

参考资料来源：百度百科-压电陶瓷

压电效应是通过使压电晶体产生形变，从而使其内部电荷发生极化，进而带电的现象。如果此过程反之，即为逆压电效应。产生这种效应，是因为晶体结构的非中心对称性，也就是说，在无形变时，晶体电荷是不存在极化的，但一旦沿某一方向形变，内部的电荷便不再对称，从而产生极化。打火机中便是装有这样的压电材料，您所说的“打火”，其实就是“击穿”，因为任何材料，或者说介质，都会有一个介电常数，其反映了介质的介电性能。如果介电场强超过一定值，介质便失去介电性能成为导体。这样，“打火机打火”现象便可解释为：外力按动打火机按钮，使压电晶体发生形变，形变导致晶体内部电荷极化，产生电场，此电场可看作空气的介电场强，因为场强很大，而空气介电常数较小，故而形成“电击穿”，在打火机与金属间产生“电火花”。

较高档的打火机内部没装火石，它们的点火装置大同小异，大多数是靠压电陶瓷通过尖端放电点火的。有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构，会产生一种特殊现象。即当晶体发生机械形变（如压缩、伸长）时会产生极化，而在相对的两面上产生异号束缚电荷。这种现象叫压电现象。除一些压电晶体外，有一种陶瓷经外加电场作用一定时间后，其内部的小晶粒电矩会转到电场方向上，把电场去掉后，电矩仍基本保持沿电场方向排列，因此使陶瓷表面出现极化电荷，从而具有压电效应，这种陶瓷叫压电陶瓷，

如图1（a）所示。由于陶瓷与周围的空气接触，这些电荷被降落在晶体表面的空气中的正负离子中和，如图 1（b）所示，因此它不显出电效应。若陶瓷一旦被压缩，电矩取向发生变化，其极化电荷减少，与表面的正负离子中和程度降低，使降落在陶瓷表面的正负电荷增多。这些电荷可通过尖端放电产生电火花，打火机正是靠这火花将燃气

点燃的.

如某一型号的防风打火机的点火过程，其点火装置如图2（a）所示。打火按钮下有一方形小套A，内装一个连着冲击弹簧E的冲击小砧。小方套A又通过复位弹簧 F装在大方套 B中，并使得冲击小砧旁的限位杆恰好进入B方套的限位孔C中，B万套的底部装一个圆柱状的压电陶瓷。当按钮下压时，由于限位杆 H的作用，小方套 A往下运动而冲击小砧J被卡在 C孔处，从而使冲击弹簧受压缩，如图2（b）所示。当小方套A的斜槽K部分滑到限位杆上时，斜槽边缘压迫限位杆把限位杆推出限位孔C，如图2（C）所示。此时弹簧迅速恢复原长从而带动冲击小砧撞击压电陶瓷M，使陶瓷表面的正负电荷迅速增多，这些电荷通过尖端D向喷气孔G放电，与此同时喷气孔在联动开关作用下喷出燃气N，放电火花就将燃气点燃