壓電陶瓷,壓電陶瓷是什么意思

?? 壓電陶瓷是一能夠?qū)?a target="_blank">機(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在受到機(jī)械壓力時(shí),哪怕這種壓力像聲波振動(dòng)那樣微小,都會(huì)產(chǎn)生壓縮或伸長(zhǎng)等形狀變化,引起介質(zhì)表面帶電,這是正壓電效應(yīng)。反之,施加激勵(lì)電場(chǎng),介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形,稱(chēng)逆壓電效應(yīng)。

??? 1880年法國(guó)人居里兄弟發(fā)現(xiàn)了“壓電效應(yīng)”。1942年,第一個(gè)壓電陶瓷材料???鈦酸鋇先后在美國(guó)、前蘇聯(lián)和日本制成。1947年,鈦酸鋇拾音器---第一個(gè)壓電陶瓷器件誕生了。上世紀(jì)50年代初,又一種性能大大優(yōu)于鈦酸鋇的壓電陶瓷材料---鋯鈦酸鉛研制成功。從此,壓電陶瓷的發(fā)展進(jìn)入了新的階段。60年代到70年代,壓電陶瓷不斷改進(jìn),逐趨完美。如用多種元素改進(jìn)的鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷,以鋯鈦酸鉛為基礎(chǔ)的三元系、四元系壓電陶瓷也都應(yīng)運(yùn)而生。這些材料性能優(yōu)異,制造簡(jiǎn)單,成本低廉,應(yīng)用廣泛。

??? 利用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性,可以制造出壓電點(diǎn)火器、移動(dòng)X光電源、炮彈引爆裝置。用兩個(gè)直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一種可連續(xù)打火幾萬(wàn)次的氣體電子打火機(jī)。用壓電陶瓷把電能轉(zhuǎn)換成超聲振動(dòng),可以用來(lái)探尋水下魚(yú)群的位置和形狀,對(duì)金屬進(jìn)行無(wú)損探傷,以及超聲清洗、超聲醫(yī)療,還可以做成各種超聲切割器、焊接裝置及烙鐵,對(duì)塑料甚至金屬進(jìn)行加工。

??? 壓電陶瓷對(duì)外力的敏感使它甚至可以感應(yīng)到十幾米外飛蟲(chóng)拍打翅膀?qū)諝獾臄_動(dòng),并將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。利用壓電陶瓷的這一特性,可應(yīng)用于聲納系統(tǒng)、氣象探測(cè)、遙測(cè)環(huán)境保護(hù)、家用電器等方面。

??? 如今壓電陶瓷已經(jīng)被科學(xué)家應(yīng)用到國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)以及和人民生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域中,成為信息時(shí)代的多面手。

??? 在航天領(lǐng)域,壓電陶瓷制作的壓電陀螺,是在太空中飛行的航天器、人造衛(wèi)星的“舵”。依靠“舵”,航天器和人造衛(wèi)星,才能保證其既定的方位和航線。傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺,壽命短,精度差,靈敏度也低,不能很好滿足航天器和衛(wèi)星系統(tǒng)的要求。而小巧玲瓏的壓電陀螺靈敏度高,可靠性好。

??? 在潛入深海的潛艇上,都裝有人稱(chēng)水下偵察兵的聲納系統(tǒng)。它是水下導(dǎo)航、通訊、偵察敵艦、清掃敵布水雷的不可缺少的設(shè)備,也是開(kāi)發(fā)海洋資源的有力工具,它可以探測(cè)魚(yú)群、勘查海底地形地貌等。在這種聲納系統(tǒng)中,有一雙明亮的“眼睛”???壓電陶瓷水聲換能器。當(dāng)水聲換能器發(fā)射出的聲信號(hào)碰到一個(gè)目標(biāo)后就會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào),這個(gè)反射信號(hào)被另一個(gè)接收型水聲換能器所接收,于是,就發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)。目前,壓電陶瓷是制作水聲換能器的最佳材料之

??? 一。

??? 在醫(yī)學(xué)上,醫(yī)生將壓電陶瓷探頭放在人體的檢查部位,通電后發(fā)出超聲波,傳到人體碰到人體的組織后產(chǎn)生回波,然后把這回波接收下來(lái),顯示在熒光屏上,醫(yī)生便能了解人體內(nèi)部狀況。

??? 在工業(yè)上,地質(zhì)探測(cè)儀里有壓電陶瓷元件,用它可以判斷地層的地質(zhì)狀況,查明地下礦藏。還有電視機(jī)里的變壓器???電壓陶瓷變壓器,它體積變小、重量減輕,效率可達(dá)60%～80%,能耐住3萬(wàn)伏的高壓,使電壓保持穩(wěn)定,完全消除了電視圖像模糊變形的缺陷?，F(xiàn)在國(guó)外生產(chǎn)的電視機(jī)大都采用了壓電陶瓷變壓器。一只15英寸的顯像管,使用75毫米長(zhǎng)的壓電陶瓷變壓器就行了。這樣就使電視機(jī)體積變小、重量減輕了。

??? 壓電陶瓷也廣泛用于日常生活中。用兩個(gè)直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石制成的氣體電子打火機(jī),可連續(xù)打火幾萬(wàn)次。利用同一原理制成的電子點(diǎn)火槍是點(diǎn)燃煤氣爐極好的用具。還有一種用壓電陶瓷元件制作的兒童玩具,比如在玩具小狗的肚子中安裝壓電陶瓷制作的蜂鳴器,玩具就會(huì)發(fā)出逼真有趣的聲音。

??? 隨著高新技術(shù)的發(fā)展,壓電陶瓷的用途必將越來(lái)越廣闊。除了用于高科技領(lǐng)域,它更多的是在日常生活中為人們服務(wù),為人們創(chuàng)造更美好的生活。

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