压电陶瓷原理及材料介绍
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的资讯功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声感测器、声换能器、超声马达等。 压电陶瓷原理 极化后的陶瓷片会有束缚电荷出现在两端,外界的自由电荷会被吸附到电极表面上,这是一个充电的过程。这时,当有外力压向陶瓷片时,两端就会向外界放电;反之,当有外力反向作用时,两端将会进行充电。这个过程实现了机械效应向电效应的转换,因而该现象又叫做正压电效应。 压电陶瓷材料 无机压电材料:分为压电晶体和压电陶瓷,压电晶体一般是指压电单晶体;压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结,由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。 具有压电性的陶瓷称压电陶瓷,实际上也是铁电陶瓷。 压电陶瓷的参数 压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的资讯功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声感测器、声换能器、超声马达等。 压电陶瓷的极化 压电陶瓷的极化机理取决于其内部结构。压电陶瓷是由一颗颗小晶粒无规则地“镶嵌”而成,每个小晶粒可看为一个小单晶,其中原子(离子)都是有规则(周期性)的排列,形成晶格,晶格又由一个个重复单元—晶胞组成。晶粒与晶粒的晶格方向不一定相同,从整体看,仍是混乱、无规则的。为了使压电陶瓷处于能量(静电能与弹性能)最低状态, 晶粒中就会出现若干小区域,每个小区域内晶胞自发极化有相同的方向,但邻近区域之间的自发极化方向则不同。自发极化方向一致的区域称为电畴,整块陶瓷包括许多电畴。
压电陶瓷材料讲解
导语:今天给大家介绍一种压电陶瓷的材料,关于压电陶瓷材料的应用是非常多的。压电陶瓷是当代新科技的一种产品,利用的是一种压电效应。压电效用就是一种信息转化的器件,主要应用在声音转换器、压电引爆器、压电打火机、防核护目镜、超声波换能器、声呐等等当中压电陶瓷的应用都是存在的,压电陶瓷在现代生当中应用是非常广泛的,下面就关于压电陶瓷给大家做一下详细的介绍。 一、无机压电材料 分为压电晶体和压电陶瓷,压电晶体一般是指压电单晶体;压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结,由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。具有压电性的陶瓷称压电陶瓷,实际上也是铁电陶瓷。在这种陶瓷的晶粒之中存在铁电畴,铁电畴由自发极化方向反向平行的180 畴和自发极化方向互相垂直的90畴组成,这些电畴在人工极化(施加强直流电场)条件下,自发极化依外电场方向充分排列并在撤消外电场后保持剩余极化强度,因此具有宏观压电性。如:钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。这类材料的研制成功,促进了声换能器,压电传感器的各种压电器件性能的改善和提高。 二、有机压电材料 又称压电聚合物,如聚偏氟乙烯(PVDF)(薄膜)及其它为代表的其他有机压电(薄膜)材料。这类材料及其材质柔韧,低密度,低阻抗和高压电电压常数(g)等优点为世人瞩目,且发展十分迅速,水声超声测量,压力传感,引燃引爆等方面获得应用。不足之处是压电应变常数(d)偏低,使之作为有源发射换能器受到很大的限制。第三类是复合压电材料,这类材料是在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状、或粉末状压电材料构成的。至今已在水声、电声、超声、医学等领域得到广泛的应用。如果它制成水声换能器,不仅具有高的静水压响应速率,而且耐冲击,不易受损且可用与不同的深度。 三、压电陶瓷的工作原理 先来看一种新型自行车减震控制器,一般的减振器难以达到平稳的效果,而这种ACX减震控制器,通过使用压电材料,首次提供了连续可变的减震功能。 一个传感器以每秒50次的速率监测冲击活塞的运动,如果活塞快速动作,一般是由于行驶在不平地面而造成的快速冲击,这时需要启动最大的减震功能;如果活塞运动较慢,则表示路面平坦,只需动用较弱的减震功能它用于高科技,但更多地是在生活中为人们服务,创造美好的生活。压电陶瓷的主要原料还包括铅等有毒物质。下一阶段,无铅压电陶瓷和低温压电陶瓷将是发展的方向。 以上便是关于压电陶瓷的介绍,大家是否关于压电陶瓷的工作原理了解了呢。压电陶瓷应该就是一种传感器的应用,不知道大家是不是还记得传感器的定义呢,关于传感器就是将一些非物理信息转化为物理信息的器件。传感器在现在生活当中的应用是非常的广泛的,大家有兴趣的话可以了解关于压电陶瓷的使用注意事项以及市场价格等等,今天关于压电陶瓷的介绍就讲到这里。谢谢观看。土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
压电陶瓷厂家有哪些
现在有很多的人们都在用陶瓷,还有生活中有很多的地方都能用到陶瓷,大家都知道压电陶瓷按吗,但是在选购的时候不知道压电陶瓷的厂家有哪些,还有压电陶瓷的特征有哪些,对这些都不太了解,那么压电陶瓷厂家有哪些?压电陶瓷的特征?接下来我们为大家来介绍,希望大家在选购的时候参考。一.压电陶瓷厂家有哪些1.(原淄博无线电瓷件厂),始建于1966年,是我国水声压电陶瓷材料与元器件设计、开发的生产企业。现有用于各种水声、电声、超声、计量、通讯、自动化控制、引燃引爆等不同应用的成熟材料配方30多种,是国家水声应用压电陶瓷材料及元件的标准起草制定厂家之一,每年为国内几十个行业,四百多个厂家及科研单位提供上千个品种的产品,为国家重点工程的配套提供了优质产品。2.深圳市华晶达电子有限公司主要生产:微孔雾化片,高频雾化片,压电陶瓷换能片,超声波医疗美容片,超声美容铲皮刀,陶瓷滤波器,谐振器,声表面谐振器,声表面滤波器,晶体谐振器,振荡器。产品广泛用于纳米喷雾,超声美容,声呐,测距,航空航天,移动通讯机,数字电视,计算机周边产品,数码产品,GPS,通信基站等高科技产品。二.压电陶瓷的特征1.压电陶瓷特征,1894年,Voigt指出,它仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应,石英是压电晶体的一种代表,它被取得应用。第一次世界大战,居里的继承人郎之万,最先利用石英的压电效应,制成了水下超声探测器,用于探测潜水艇,从而揭开了压电应用史篇章。2.还有的是,压电材料及其应用取得划时代的进展应归咎于第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷,1947年,美国Roberts在BaTiO3陶瓷上,施加高压进行极化处理,它获得了压电陶瓷的电压性,随后,日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究,这种研究一直进行到50年代中期。3.接着说说,1955年,美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷,促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途,但是特别是压电陶瓷滤波器和谐振器,随着PZT的问世,而迅速地实用化,应用声表面波(SAW)的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件,在七十年代后期也取得了实用化。80年代后期至今,人们研制出驰豫铁电体陶瓷材料,在此基础上有成功研制出驰豫铁电体单晶材料,为三维超声波成像奠定了基础。在选购压电陶瓷的时候,不知道厂家有哪些,上面的文章中说的就是关于压电陶瓷厂家有哪些和压电陶瓷的特征。
压电陶瓷工作原理是什么?压电陶瓷的特点
如今很多朋友们不知道不清楚这个压电陶瓷到底是一个用在什么地方的好建材,尤其是朋友们还想知道这个压电陶瓷有哪些特点等等什么方面的使用知识。接下来小编就来给大家介绍介绍,这个压电陶瓷的工作原理是什么样的,还有它的一些制作流程是什么样的,以及我们的朋友们还要了解的是压电陶瓷的特点多不多呢。一、压电陶瓷工作原理1、压电陶瓷的原理是对这种陶瓷片施加压力还有存在一些拉力,导致它的两端会产生极性相反的一种电荷就是这样通过回路而变成了电流。2、这种效应叫作压电效应,如果把这种压电陶瓷做成,在换能器放在水中,那么在声波的功能效果让我们的两端很快会有感应出电荷来,这就是声波的接收器。3、还有压电效应是可逆流的,比如是在压电陶瓷片上多加一个交变的电场,陶瓷片就会时而变薄时而加厚,还会产生振动以及发射声波。二、制作流程1、配料是在进行料前处理的,除杂去掉潮湿接着就是需要按配方比例和各种原材料,注意少量的添加剂要放在大料的最中间位置。2、混合磨细目的是将好几种原料均匀磨细再烧进行完全的固体相互反应预备条件,一般采取干磨还有湿磨的方法。3、小批量还可以采取干那么对于这些大批量可利用搅拌球磨还有气流粉碎的方法,相信这个效率十分高。4、并且关于这个预烧的这个目的是在做好的高温下可以有各中的原料进行相反应,就做成成压电陶瓷。三、压电陶瓷特点1、声音转换器之间的转换器是最常见的里面情况之一,比如像我们的一些拾音器、传声器、手机耳机、蜂鸣器、超声波那种探深仪还有声纳一些的材料都可以用压电陶瓷做一种声音的美好转换器。2、还有可以举例说明我们的儿童玩具上的蜂鸣器,这个就是我们的电流通过压电陶瓷的逆压电产生振动,而发出我们的耳朵可以听得到的声音。3、压电陶瓷通过电子线路的一定控制,可产生不同高低频率的大小振动,从而发出各种不会一样的声音。4、好比我们的一些电子音乐贺卡,就是通过逆压电效应,将这个交流音频电信号转换成了一种好听的声音信号。现在我们的这个压电陶瓷是究竟一个怎么样的原材料制品而且它对我们的生活当中有哪些地方的帮助,以及压电陶瓷的特点还有工作原理等等制作工艺,相信朋友们都已经很了解的清楚。现在大家还有哪些想要了解其它的装饰资讯,我们欢迎大家来关注。
专业解析压电陶瓷原理
导语:众所周知,压电陶瓷属于一种具备压电性、介电性、弹性等优良特性的电子陶瓷材料。压电陶瓷在机械效应下,会发生一些压电效应,这种反应十分具有灵敏性,充分利用之便可广泛应用于医学领域和声学领域。其实据小编了解,压电陶瓷除了作用于这些高科技领域之外,与我们日常生活也是密不可分的。那么,压电陶瓷的原理究竟是什么,让我们一起来看看吧。 压电性质的宏观解释 我们知道构成陶瓷分子的晶相是晶粒,这种晶粒是具有铁电性的,因为陶瓷内部的晶粒的取向具有随机性,所以内部的各个铁电性晶粒的自发极化矢量也是没有规律可循的,也就是呈混乱取向。因而为了使陶瓷表现出我们想要得到的压电特性,可以对其进行强直流电场下的极化处理。经过处理之后,混乱的取向自然而然会变成最优化的取向。在电场撤离之后,陶瓷不会完全恢复原状态,而是会剩余一部分极化强度,因此具备了压电性。 压电陶瓷的原理 正压电效应物理机制 上述的极化处理显然是使陶瓷具备压电性至关重要的一步,这一步的物理机制可以用电荷来解释。极化后的陶瓷片会有束缚电荷出现在两端,外界的自由电荷会被吸附到电极表面上,这是一个充电的过程。这时,当有外力压向陶瓷片时,两端就会向外界放电;反之,当有外力反向作用时,两端将会进行充电。这个过程实现了机械效应向电效应的转换,因而该现象又叫做正压电效应。 逆压电效应物理机制 除上面提到的极化方法之外,压电陶瓷也具备了自发极化的功能。这种极化会在外电场下发生变化,进而使得压电陶瓷变形。与自发极化方向相同的外电场叫正向电场,它会增强压电陶瓷的极化强度,使片体沿着极化方向伸长,反之如果加上了反向电场,相对应极化强度会减弱陶瓷将会沿着极化方向进行缩短。这个过程刚刚好是上述过程的逆过程,它实现了电效应向机械效应的转换,故此现象是逆压电效应。 压电陶瓷的出现,使得一些传统材料望其项背,达不到其优秀的物理特性和广泛的应用前景。压电陶瓷虽是一种新型材料,却因其简单的原理使其合成方便,具有亲民性。相信未来的压电陶瓷能克服种种障碍,为人类的生活提供更好的服务。土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
压电陶瓷原理 专业解析压电陶瓷工作原理
1、压电陶瓷换能器的原理是:当对这种陶瓷片施加压力或拉力,它的两端会产生极性相反的电荷,通过回路而形成电流。这种效应称为压电效应。
2、如果把用这种压电陶瓷做成的换能器放在水中,那么在声波的作用下,在其两端便会感应出电荷来,这就是声波接收器。
3、而且,压电效应是可逆的,假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场,陶瓷片就会时而变薄时而变厚,同时产生振动,发射声波。这样超声波发射器的问题也就解决了。
压电元件材料一般有几类各类的特点是什么?
据我所知,目前,压电元件材料一般有三大类,即压电晶体、压电半导体和压电陶瓷材料。
压电材料中研究得比较早的压电晶体是石英晶体,它的机电性能稳定,没有内耗,它在频率稳定器、扩音器、电话、钟表等领域里都有广泛应用。此外,酒石酸钾钠、磷酸二氢胺、钽酸锂、铌酸锂、碘酸锂等晶体也都是比较好的压电晶体材料。
压电半导体材料主要有CdS、CdSe、ZnO、ZnS、ZnTe、CdTe等IIB~VIA族化合物及GaAs、GaSb、InAs、InSb、AIN等Ⅲ~ⅤA族化合物。目前,在微声技术上用得最多的是CdS、CdSe和ZnO。
压电陶瓷材料主要有钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)和锆钛酸铅。其中,钛酸钡是第一个被发现可以制成陶瓷的铁电体,钛酸钡单晶的介电常数各向异性显著,沿极化轴方向的介电常数比垂直于极化轴方向小得多,但极化陶瓷的各向异性比单晶小得多,陶瓷的介电常数与晶粒大小和密度有关。钛酸铅是一种典型的钙钛矿结构铁电体,其晶格结构与钛酸钡相似,钛酸铅晶体结构的各向异性大,矫顽电场又高,因此对致密的纯钛酸铅陶瓷很难获得优良的压电性能。钛酸铅陶瓷制备中的改性主要是通过添加物改善其工艺性能,以便获得电阻率较高又不开裂的致密陶瓷体。其中比较成功的途径是加入高价离子置换Pb2+或Ti4+,在晶格中生成A缺位。由于钛酸铅陶瓷介电常数低,机械品质因数高,适于高频和高温下应用。锆钛酸铅压电陶瓷是由锆酸铅和钛酸铅构成的固溶体压电陶瓷材料。锆酸铅(PhZrO3)也是一种具有钙钛矿结构的化合物,但在室温下却是斜方反铁电体。对锆钛酸铅固溶体压电陶瓷的改性主要途径是在化学组成上作适当地变化,即离子置换形成固溶体或添加少量杂质,以获得所要求的电学性能和压电性能。
压电材料的主要特征参数有哪些?
压电材料的主要特征参数有哪些?相关内容如下:(1)压电常数:压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数,它直接关系到压电输出的灵敏度。(2)弹性常数:压电材料的弹性常数、 刚度决定着压电器件的固有频率和动态特性。(3)介电常数:对于一定形状、尺寸的压电元件,其固有电容与介电常数有关;而固有电容又影响着压电传感器的频率下限。(4)机械耦合系数:在压电效应中,其值等于转换输出能量(如电能)与输入的能量(如机械能)之比的平方根; 它是衡量压电材料机电能量转换效率的一个重要参数。(5)电阻压电材料的绝缘电阻:将减少电荷泄漏,从而改善压电传感器的低频特性。(6)居里点:压电材料开始丧失压电特性的温度称为居里点。压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。1880年,法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现,把重物放在石英晶体上,晶体某些表面会产生电荷,电荷量与压力成比例。