压电陶瓷

    压电陶瓷 : 在机 械应力作用下,某些电介质产生形变或极化, 而使表面带电,这种现象称为压电效应。压电 效应有正、负之分,表面所带电荷密度随机械 应力的增强而增大者称为正压电效应,反之, 称为逆(负)压电效应。一种具有压电效的特殊 陶瓷,称为压电陶瓷。作为机械应力源,使用最 多的是超声波。超声波发生源用的电致伸缩 振子是将电能转换为机械能,或将机械能转 换为电能的一种能量转换元件,它也可将机 械能转换为音响能(即超声波),根据不同的用 途而起不同的作用,超声波方式的电视频率 遥控转换,就是利用了作为音响能的超声波 的发射、接受而转变为电能的电信号。再者,现 代化的钟表、玩具等广泛使用的蜂鸣器,也是 利用超声波发出音响能。广泛用于自动打火 和煤气用具的点火装置的“压电部件”也是超 声波。其他如超声波洗涤器,是利用机械振动 而产生的气蚀现象(空洞现象),再如,感压元 件、液面计、流量计、超声波加工机、超声波焊 接器、超声波雾化喷雾器的加湿器、表面弹性 波滤波器、机械滤波器、红外传感器、扩音器、 加速计、袋式过滤器的超声波洗涤、医用断层 摄影机探头、水声换能器等都是利用了“电- 机”转换的机理。其材料均为压电陶瓷。这种压 电陶瓷由最初的单组分类发展到双组分、三 组分的强电介质材料,成为高性能化的压电 陶瓷,它们有:
(1) 单组分:①BaTiO₃、PbTiO₃、PbZrO₃ 等;②PbNb₂O₆、PbTa₂O₆、(Ba、Sr、Pb)Nb₂O₆ 等;③Bi₄Ti₃P₁₈、Bi₄BaTi₄O₁₆等。
(2) 双组分: ①PbTiO₃-PbZrO₃; ②PbTiO₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃、PbTiO₃- BiFeO₃;③Cd₂Nb₂O₇-NaNbO₃等。
(3) 三组分:①PbTiO₃-PbZrO₃-Pb (B_1/3Nb_2/3),其中B=Mg、Co、Zn、Cd、Mn、 Ni; ②PbTiO₃-PbZrO₃-Pb(B_1/3Nb_2/3)O₃,其 中B=Sb、Y;③PbTiO₃-PbZrO₃-Pb (B_1/2W_1/2)O₃,其中B=Mg、Co、Cd; ④PbTiO₃-PbZrO₃-Pb(B_1/2Te_1/2)O₃,其中 B=Mn、Co、Mg、Zn、Ni;⑤PbTiO₃-PbZrO₃- Pb(Mn_1/3、Sb_2/3)O₃; ⑥PbTiO₃-PbZrO₃- Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃;⑦(Pb、La、Zr、Ti) O₃等。