資料介紹
??? 壓電陶瓷是一種具有壓電效應(yīng)的多晶體,由于它的生產(chǎn)工藝與陶瓷的生產(chǎn)工藝相似(原料粉碎、成型、高溫?zé)Y(jié))因而得名。
??? 某些各向異性的晶體,在機(jī)械力作用下,產(chǎn)生形變,使帶電粒子發(fā)生相對(duì)位移,從而在晶體表面出現(xiàn)正負(fù)束縛電荷,這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。晶體的這種性質(zhì)稱為壓電性。壓電性是J?居里和P?居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的。幾個(gè)月后他們又用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了逆壓電效應(yīng)、即給晶體施加電壓時(shí),晶體會(huì)產(chǎn)生幾何形變。
??? 1940年以前,只知道有兩類鐵電體(在某溫度范圍內(nèi)不僅具有自發(fā)極化,而且自發(fā)極化強(qiáng)度的發(fā)向能因外場(chǎng)強(qiáng)作用而重新取向的晶體):一類是羅息鹽和某些關(guān)系密切的酒石酸鹽;一類是磷酸二氫鉀鹽和它的同品型物。前者在常溫下有壓電性,技術(shù)上有使用價(jià)值,但有易溶解的缺點(diǎn);后者要在低溫(低于—14? C)下才有壓電性,工程使用價(jià)值不大。
??? 1942-1945年間發(fā)現(xiàn)鈦酸鋇(BaTiO? )具有異常高的介電常數(shù),不久又發(fā)現(xiàn)它具有壓電性,BaTi O? 壓電陶瓷的發(fā)現(xiàn)是壓電材料的一個(gè)飛躍。這以前只有壓電單晶材料,此后出現(xiàn)了壓電多晶材料——壓電陶瓷,并獲得廣泛應(yīng)用。1947年美國用BaTiO? 陶瓷制造留聲機(jī)用拾音器,日本比美國晚用兩年。BaTiO? 存在壓電性比羅息鹽弱和壓電性隨溫度變化比石英晶體大的缺點(diǎn)。
??? 1954年美國B?賈菲等人發(fā)現(xiàn)了壓電PbZrO? -PbTiO (PZT)固溶體系統(tǒng),這是一個(gè)劃時(shí)代大事,使在BaTiO? 時(shí)代不能制作的器件成為可能。此后又研制出PLZT透明壓電陶瓷,使壓電陶瓷的應(yīng)用擴(kuò)展到光學(xué)領(lǐng)域。
??? 迄今,壓電陶瓷的應(yīng)用,上至宇宙開發(fā),下至家庭生活極其廣泛。
??? 我國對(duì)壓電陶瓷的研究始于五十年代末期,比國外晚10年左右,目前在壓電陶瓷的試制、工業(yè)生產(chǎn)等方面都已有相當(dāng)雄厚力量,有不少材料已達(dá)到或接近國際水平。
??? 某些各向異性的晶體,在機(jī)械力作用下,產(chǎn)生形變,使帶電粒子發(fā)生相對(duì)位移,從而在晶體表面出現(xiàn)正負(fù)束縛電荷,這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。晶體的這種性質(zhì)稱為壓電性。壓電性是J?居里和P?居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的。幾個(gè)月后他們又用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了逆壓電效應(yīng)、即給晶體施加電壓時(shí),晶體會(huì)產(chǎn)生幾何形變。
??? 1940年以前,只知道有兩類鐵電體(在某溫度范圍內(nèi)不僅具有自發(fā)極化,而且自發(fā)極化強(qiáng)度的發(fā)向能因外場(chǎng)強(qiáng)作用而重新取向的晶體):一類是羅息鹽和某些關(guān)系密切的酒石酸鹽;一類是磷酸二氫鉀鹽和它的同品型物。前者在常溫下有壓電性,技術(shù)上有使用價(jià)值,但有易溶解的缺點(diǎn);后者要在低溫(低于—14? C)下才有壓電性,工程使用價(jià)值不大。
??? 1942-1945年間發(fā)現(xiàn)鈦酸鋇(BaTiO? )具有異常高的介電常數(shù),不久又發(fā)現(xiàn)它具有壓電性,BaTi O? 壓電陶瓷的發(fā)現(xiàn)是壓電材料的一個(gè)飛躍。這以前只有壓電單晶材料,此后出現(xiàn)了壓電多晶材料——壓電陶瓷,并獲得廣泛應(yīng)用。1947年美國用BaTiO? 陶瓷制造留聲機(jī)用拾音器,日本比美國晚用兩年。BaTiO? 存在壓電性比羅息鹽弱和壓電性隨溫度變化比石英晶體大的缺點(diǎn)。
??? 1954年美國B?賈菲等人發(fā)現(xiàn)了壓電PbZrO? -PbTiO (PZT)固溶體系統(tǒng),這是一個(gè)劃時(shí)代大事,使在BaTiO? 時(shí)代不能制作的器件成為可能。此后又研制出PLZT透明壓電陶瓷,使壓電陶瓷的應(yīng)用擴(kuò)展到光學(xué)領(lǐng)域。
??? 迄今,壓電陶瓷的應(yīng)用,上至宇宙開發(fā),下至家庭生活極其廣泛。
??? 我國對(duì)壓電陶瓷的研究始于五十年代末期,比國外晚10年左右,目前在壓電陶瓷的試制、工業(yè)生產(chǎn)等方面都已有相當(dāng)雄厚力量,有不少材料已達(dá)到或接近國際水平。
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