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壓電效(xiào)應(yīng):某(mǒu)些(xiē)電(diàn)介質(zhì)在沿一定方向上(shàng)受到外(wài)力的作(zuò)用而變形(xíng)時(shí),內部(bù)會產生極(jí)化(huà)現象(xiàng),同(tóng)時(shí)在它(tā)的兩個相(xiāng)對表(biǎo)麵上出現(xiàn)正(zhèng)負(fù)相反的(dí)電(diàn)荷。當外力去掉後,它又(yòu)會恢(huī)復到(dào)不帶電(diàn)的(dí)狀態,這(zhè)種現(xiàn)象稱為正(zhèng)壓(yā)電(diàn)效應(yīng)。當(dāng)作(zuò)用(yòng)力的(dí)方向(xiàng)改變時,電荷的極性(xìng)也(yě)隨(suí)之改變(biàn)。
相反,當在(zài)電介(jiè)質(zhì)的極化方向上(shàng)施(shī)加電(diàn)場(cháng),這(zhè)些(xiē)電(diàn)介質也會發(fā)生變(biàn)形,電場(cháng)去(qù)掉後,電(diàn)介(jiè)質(zhì)的變(biàn)形隨之消失(shī),這種現象(xiàng)稱(chēng)為逆(nì)壓(yā)電效應,或(huò)稱(chēng)為(wéi)電(diàn)致(zhì)伸縮(suō)現象(xiàng)。依據電介(jiè)質壓(yā)電效應(yīng)研製的一類傳感器(qì)稱為為壓(yā)電(diàn)傳(chuán)感器(qì)。

並(bìng)非(fēi)的陶瓷(cí)都(dū)具有(yǒu)壓電效應。作(zuò)為壓電陶(táo)瓷的(dí)原(yuán)材料,在晶(jīng)體結構上一(yī)定是(shì)不具(jù)有(yǒu)對稱中心的晶(jīng)體,如(rú)氧化(huà)鉛,氧(yǎng)化(huà)鋯(gào),氧化鈦,碳酸鋇,氧化铌,氧化(huà)鎂,氧化(huà)鋅等(děng)。將(jiāng)這些(xiē)原(yuán)材(cái)料(liào)在高溫下(xià)致(zhì)密(mì)燒結,製成陶(táo)瓷,並將製(zhì)好(hǎo)的陶(táo)瓷(cí)在直(zhí)流高(gāo)壓電場(cháng)下(xià)進行極化處理(lǐ),才能成為壓電陶(táo)瓷(cí)。
常用的壓(yā)電陶瓷有鈦酸(suān)鋇(bèi),鈦(tài)酸鉛(qiān),鋯鈦酸鉛以及(jí)三元係壓電陶瓷等。
壓電(diàn)陶瓷的應用(yòng)範圍(wéi)非常廣(guǎng)泛,而且(qiě)與(yǔ)人(rén)類的(dí)生活密(mì)切(qiē)相關(guān)。其應(yīng)用大(dà)致可(kě)歸(guī)納為以下(xià)四方麵:
(1)能(néng)量(liáng)轉換。壓電(diàn)陶瓷可以(yǐ)將(jiāng)機(jī)械(xiè)能轉換(huàn)為(wéi)電能,故(gù)可用於(yú)製造壓(yā)電打火(huǒ)機(jī),壓電點(diǎn)火機(jī),移(yí)動X光(guāng)機(jī)電源等(děng)。用壓(yā)電(diàn)陶瓷也可以(yǐ)把電(diàn)能轉(zhuǎn)換(huàn)為超聲振(zhèn)動(dòng),用(yòng)於探尋水下魚群(qún),對金屬進行(háng)無損(sǔn)探(tàn)傷(shāng),以(yǐ)及(jí)超聲清洗(xǐ),超聲醫療等。
(2)傳(chuán)感(gǎn)。用壓(yā)電(diàn)陶瓷(cí)製(zhì)成(chéng)的(dí)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)可用(yòng)來檢測微弱(ruò)的(dí)機(jī)械振動並(bìng)將(jiāng)其(qí)轉換為電信(xìn)號,可(kě)應(yīng)用於聲納(nà)係統(tǒng),氣(qì)象探測,遙(yáo)感(gǎn)遙測,環(huán)境(jìng)保(bǎo)護(hù),家用(yòng)電器(qì)等。
(3)驅動。壓電驅動(dòng)器(qì)是(shì)利用壓電(diàn)陶瓷的逆壓電(diàn)效(xiào)應產生(shēng)形(xíng)變,以(yǐ)精(jīng)que地控製(zhì)位(wèi)移(yí),可用(yòng)於(yú)精(jīng)密儀(yí)器與精(jīng)密機(jī)械(xiè),微電(diàn)子(zǐ)技術,光纖(xiān)技術(shù)及(jí)生(shēng)物工(gōng)程(chéng)等(děng)領域。
(4)頻率(shuài)控製。壓(yā)電(diàn)陶瓷還可(kě)以用(yòng)來(lái)製造(zào)各種(zhǒng)濾波(bō)器和(hé)諧振器。在(zài)收(shōu)音機的(dí)電子綫路(lù)中(zhōng),振蕩器(qì)和濾波器是*的(dí)重要部(bù)件。壓電陶(táo)瓷(cí)用(yòng)完成(chéng)振蕩(dàng),濾波功(gōng)能。
壓(yā)電地(dì)震(zhèn)儀
地(dì)震震(zhèn)源一(yī)般(bān)在(zài)地殼(ké)內(nèi)比較深(shēn)的(dí)地方。從(cóng)震源(yuán)開(kāi)始,震動(dòng)不斷(duàn)向四(sì)麵八方傳播。震動是一種機(jī)械波,當(dāng)地震儀(yí)中(zhōng)的壓(yā)電(diàn)陶(táo)瓷受到機械波的(dí)作(zuò)用(yòng)後(hòu),按照正壓(yā)電效(xiào)應,就(jiù)會(huì)感應(yīng)出(chū)一定(dìng)強度的(dí)電(diàn)信號(hào),這些(xiē)信號(hào)可以在屏幕上顯示或(huò)是以其他形(xíng)式(shì)表現(xiàn)出來。
由(yóu)於壓(yā)電陶瓷的壓(yā)電(diàn)效應(yīng)非常(cháng)靈敏(mǐn),能精(jīng)que測(cè)出幾(jī)達因的力的(dí)變(biàn)化,甚(shèn)至(zhì)可以(yǐ)檢(jiǎn)測(cè)到十(shí)多(duō)米外昆蟲拍打翅膀(bǎng)引起(qǐ)的空(kōng)氣擾動,所(suǒ)以(yǐ)壓(yā)電地震(zhèn)儀(yí)能精que地測(cè)出(chū)地震的強度。由於壓(yā)電(diàn)陶瓷(cí)能測(cè)定(dìng)聲(shēng)波(bō)的(dí)傳播(bō)方(fāng)向(xiàng),故壓(yā)電地震儀(yí)還能指示(shì)出(chū)地(dì)震(zhèn)的方位和距(jù)離。可以毫(háo)不誇(kuā)張地說(shuō),壓電(diàn)陶(táo)瓷(cí)在地震預報方麵(miàn)大(dà)顯了身手。

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