壓電陶瓷
發布時間:2014/11/5 20:29:54 訪問次數:1275
壓電陶瓷是人工制造的多晶體壓電材料。ADG711BRUZ材料內部的晶粒有許多自發極化的電疇,它有一定的極化方向,從麗存在電場。無外電場作用時,電疇在晶體中雜亂分布,它們的極化效應被相互抵消,壓電陶瓷內極化強度為零,因此原始的壓電陶瓷呈中性,不具有壓電性質,如圖5-4 (a)所示。
在陶瓷上施加外電場時,電疇的極化方向發生轉動,趨向于按外電場方向排列,從而使材料得到極化。外電場越強,就有更多的電疇更完全地轉向外電場方向。當外電場強度大到使材料的極化達到飽和的程度,即所有電疇極化方向都整齊地與外電場方向一致時,外電場去掉后,電疇的極化方向基本不變,即剩余極化強度很大,這時的材料才具有壓電特性。
極化處理后陶瓷材料內部仍存在有很強的剩余極化,當陶瓷材料受到外力作用時,電疇的界限發生移動,電疇發生偏轉,從而引起剩余極化強度的變化,因而在垂直于極化方向的平面上將出現極化電荷的變化。這種因受力而產生的由機械效應轉變為電效應,將機械能轉變為電能的現象,就是壓電陶瓷的正壓電效應。電荷量的大小與外力成正比關系,即
Q= d33F (5-3)
壓電陶瓷的壓電系數比石英晶體的大得多,所以采用壓電陶瓷制作的壓電式傳感器的靈敏度較高。但極化處理后的壓電陶瓷材料的剩余極化強度與特性和溫度有關,它的參數也隨時間變化,從而使其壓電特性減弱。
最早使用的壓電陶瓷材料是鈦酸鋇( BaTi03)。它是由碳酸鋇和二氧化鈦按一定比例混合后燒結而成的。它的壓電系數約為石英晶體的50倍,但使用溫度較低(最高只有70℃),溫度穩定性和機械強度都不如石英晶體。
壓電陶瓷是人工制造的多晶體壓電材料。ADG711BRUZ材料內部的晶粒有許多自發極化的電疇,它有一定的極化方向,從麗存在電場。無外電場作用時,電疇在晶體中雜亂分布,它們的極化效應被相互抵消,壓電陶瓷內極化強度為零,因此原始的壓電陶瓷呈中性,不具有壓電性質,如圖5-4 (a)所示。
在陶瓷上施加外電場時,電疇的極化方向發生轉動,趨向于按外電場方向排列,從而使材料得到極化。外電場越強,就有更多的電疇更完全地轉向外電場方向。當外電場強度大到使材料的極化達到飽和的程度,即所有電疇極化方向都整齊地與外電場方向一致時,外電場去掉后,電疇的極化方向基本不變,即剩余極化強度很大,這時的材料才具有壓電特性。
極化處理后陶瓷材料內部仍存在有很強的剩余極化,當陶瓷材料受到外力作用時,電疇的界限發生移動,電疇發生偏轉,從而引起剩余極化強度的變化,因而在垂直于極化方向的平面上將出現極化電荷的變化。這種因受力而產生的由機械效應轉變為電效應,將機械能轉變為電能的現象,就是壓電陶瓷的正壓電效應。電荷量的大小與外力成正比關系,即
Q= d33F (5-3)
壓電陶瓷的壓電系數比石英晶體的大得多,所以采用壓電陶瓷制作的壓電式傳感器的靈敏度較高。但極化處理后的壓電陶瓷材料的剩余極化強度與特性和溫度有關,它的參數也隨時間變化,從而使其壓電特性減弱。
最早使用的壓電陶瓷材料是鈦酸鋇( BaTi03)。它是由碳酸鋇和二氧化鈦按一定比例混合后燒結而成的。它的壓電系數約為石英晶體的50倍,但使用溫度較低(最高只有70℃),溫度穩定性和機械強度都不如石英晶體。