简介压电陶瓷晶片

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    点击次数:284 更新时间:2022年05月19日09:20:36 打印此页 关闭

       压电陶瓷晶片是一种能将机械能和电能相互转换的功能陶瓷材料。所谓压电效应,是指当某些介质受到机械压力时,即使压力小到声振动,也会产生压缩或伸长等形状变化,使介质表面带电。这就是正压电效应。相反,当施加激励电场时,介质会产生机械变形,称为逆压电效应。

      1880年,法国人居兄弟发现了“压电效应”。1942年,第1种压电陶瓷材料,钛酸钡是美国、前苏联和日本制造的。1947年,第1个压电陶瓷器件——钛酸钡拾音器诞生。

        20世纪50年代初,另一种性能远优于钛酸钡的压电陶瓷材料锆钛酸铅被成功研制出来。自此,压电陶瓷片的发展进入了一个新的阶段。从60年代到70年代,压电陶瓷不断改进,趋于完善。例如,锆钛酸铅二元压电陶瓷经过各种元素的改进,基于锆钛酸铅的三元和四元压电陶瓷也应运而生。这些材料性能优异,制造简单,成本低廉,应用广泛。

      利用压电陶瓷片将外力转化为电能的特性,可以制造压电点火器、移动式X射线电源。用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱代替普通火石,就能做出一个能连续点火上万次的气体电子打火机。利用压电陶瓷片将电能转化为超声波振动,可用于探索水下鱼类的位置和形状,对金属进行无损探伤、超声波清洗和超声波医疗,制作各种超声波刀具、焊接装置和烙铁加工塑料甚至金属。

      压电陶瓷片对外力敏感,甚至可以感应到十几米外飞虫扇动翅膀引起的空气扰动,将极其微弱的机械振动转化为电信号。利用压电陶瓷的这一特性,可应用于声纳系统、天气探测、遥测环保、家用电器等。

      如今,压电陶瓷片已被科学家应用于国防建设、科学研究、工业生产以及许多与人们生活密切相关的领域,并在信息时代变得多才多艺。

      在航空航天领域,压电陶瓷片制成的压电陀螺是航天器和人造卫星在太空飞行的“方向舵”。依靠方向舵、航天器和人造卫星,它可以保证其既定的方向和路线。传统的机械陀螺仪寿命短、精度差、灵敏度低,不能满足航天器和卫星系统的要求。紧凑型压电陀螺灵敏度高,可靠性好。

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