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壓電材料分類總結

2023-10-30

  總結是把一定階段內(nèi)的有關情況分析研究,做出有指導性的經(jīng)驗方法以及結論的書面材料,他能夠提升我們的書面表達能力,不如我們來制定一份總結吧。你所見過的總結應該是什么樣的?下面是小編幫大家整理的常用的壓電材料分類總結,希望能夠幫助到大家。

  壓電材料分類總結

  第一類是無機壓電材料,分為壓電晶體和壓電陶瓷,壓電晶體一般是指壓電單晶體;壓電陶瓷則泛指壓電多晶體。 壓電陶瓷是指用必要成份的原料進行混合、成型、高溫燒結,由粉粒之間的固相反應和燒結過程而獲得的微細晶粒無規(guī)則集合而成的多晶體。具有壓電性的陶瓷稱壓電陶瓷,實際上也是鐵電陶瓷。在這種陶瓷的晶粒之中存在鐵電疇,鐵電疇由自發(fā)極化方向反向平行的180 疇和自發(fā)極化方向互相垂直的90疇組成,這些電疇在人工極化(施加強直流電場)條件下,自發(fā)極化依外電場方向充分排列并在撤消外電場后保持剩余極化強度,因此具有宏觀壓電性。如:鈦酸鋇BT、鋯鈦酸鉛PZT、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰PBLN、改性鈦酸鉛PT等。這類材料的研制成功,促進了聲換能器,壓電傳感器的各種壓電器件性能的改善和提高。

  壓電晶體一般指壓電單晶體,是指按晶體空間點陣長程有序生長而成的晶體。這種晶體結構無對稱中心,因此具有壓電性。如水晶(石英晶體)、鎵酸鋰、鍺酸鋰、鍺酸鈦以及鐵晶體管鈮酸鋰、鉭酸鋰等。

  相比較而言,壓電陶瓷壓電性強、介電常數(shù)高、可以加工成任意形狀,但機械品質(zhì)因子較低、電損耗較大、穩(wěn)定性差,因而適合于大功率換能器和寬帶濾波器等應用,但對高頻、高穩(wěn)定應用不理想。石英等壓電單晶壓電性弱,介電常數(shù)很低,受切型限制存在尺寸局限,但穩(wěn)定性很高,機械品質(zhì)因子高,多用來作標準頻率控制的振子、高選擇性(多屬高頻狹帶通)的濾波器以及高頻、高溫超聲換能器等。近來由于鈮鎂酸鉛Pb(Mg1/3Nb2/3)O3單晶體(Kp ≥90%, d33≥900×10-3C/N, ε≥20,000)性能特異,國內(nèi)外上都開始這種材料的研究,但由于其居里點太低,離使用化尚有一段距離。

  第二類是有機壓電材料,又稱壓電聚合物,如偏聚氟乙烯(PVDF)(薄膜)及其它為代表的其他有機壓電(薄膜)材料。這類材料及其材質(zhì)柔韌,低密度,低阻抗和高壓電電壓常數(shù)(g)等優(yōu)點為世人矚目,且發(fā)展十分迅速,現(xiàn)在水聲超聲測量,壓力傳感,引燃引爆等方面獲得應用。不足之處是壓電應變常數(shù)(d)偏低,使之作為有源發(fā)射換能器受到很大的限制。

  第三類是復合壓電材料,這類材料是在有機聚合物基底材料中嵌入片狀、棒狀、桿狀、或粉末狀壓電材料構成的。至今已在水聲、電聲、超聲、醫(yī)學等領域得到廣泛的應用。如果它制成水聲換能器,不僅具有高的靜水壓響應速率,而且耐沖擊,不易受損且可用與不同的深度。

  壓電材料分類總結

  1、無機壓電材料:

  分為壓電晶體和壓電陶瓷,壓電晶體一般是指壓電單晶體;壓電陶瓷則泛指壓電多晶體。壓電陶瓷是指用必要成份的原料進行混合、成型、高溫燒結,由粉粒之間的固相反應和燒結過程而獲得的微細晶粒無規(guī)則集合而成的多晶體,代表性的壓電陶瓷有鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等,可以理解為多個晶體的集合。我們生活中的石英表和燃氣灶就是分別運用了壓電晶體和壓電陶瓷。

  2、有機壓電材料:

  又稱壓電聚合物,如偏聚氟乙烯(PVDF)(薄膜)及其它為代表的其他有機壓電(薄膜)材料。這類材料材質(zhì)柔韌,低密度,低阻抗和高壓電電壓常數(shù)(g)等優(yōu)點為世人矚目,且發(fā)展十分迅速,現(xiàn)在水聲超聲測量,壓力傳感,引燃引爆等方面獲得應用。與壓電陶瓷和壓電晶體相比,壓電聚合物具有高的強度和耐沖擊性、顯著的低介電常數(shù)、柔性、低密度、對電壓的高度敏感性、低聲阻抗和機械阻抗、較高的介電擊穿電壓,在技術應用領域和器件中占有獨特的地位。

  PVDF壓電高聚物薄膜壓電性強、柔性好,特別是其聲阻抗與空氣、水和生物組織很接近,特別適用于制作液體、生物體及氣體的換能器。

  3、復合壓電材料:

  復合壓電材料是由兩相或多相材料復合而成的,通常為壓電陶瓷(PZT)和聚合物(PVDF或環(huán)氧樹脂)組成的復合材料。是在有機聚合物基底材料中嵌入片狀、棒狀、桿狀、或粉末狀壓電材料而構成。這類復合材料中的陶瓷相將電能和機械能相互轉換,而聚合物基體則使應力在陶瓷與周圍介質(zhì)之間進行傳遞。這種材料兼有壓電陶瓷和聚合物材料的優(yōu)點,與傳統(tǒng)的壓電陶瓷或與壓電單晶相比,它具有更好的柔順性和機械加工性能,易于加工成型,且密度小、聲速低。與聚合物壓電相比,其壓電常數(shù)和機電耦合系數(shù)較高,因此靈敏度較高。此外,壓電復合材料與磁致伸縮材料組成的復合材料還具有磁電效應。至今已在水聲、電聲、超聲、醫(yī)學等領域得到廣泛的應用。

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