压电陶瓷
发布时间:2014/11/5 20:29:54 访问次数:1313
压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。ADG711BRUZ材料内部的晶粒有许多自发极化的电畴,它有一定的极化方向,从丽存在电场。无外电场作用时,电畴在晶体中杂乱分布,它们的极化效应被相互抵消,压电陶瓷内极化强度为零,因此原始的压电陶瓷呈中性,不具有压电性质,如图5-4 (a)所示。
在陶瓷上施加外电场时,电畴的极化方向发生转动,趋向于按外电场方向排列,从而使材料得到极化。外电场越强,就有更多的电畴更完全地转向外电场方向。当外电场强度大到使材料的极化达到饱和的程度,即所有电畴极化方向都整齐地与外电场方向一致时,外电场去掉后,电畴的极化方向基本不变,即剩余极化强度很大,这时的材料才具有压电特性。
极化处理后陶瓷材料内部仍存在有很强的剩余极化,当陶瓷材料受到外力作用时,电畴的界限发生移动,电畴发生偏转,从而引起剩余极化强度的变化,因而在垂直于极化方向的平面上将出现极化电荷的变化。这种因受力而产生的由机械效应转变为电效应,将机械能转变为电能的现象,就是压电陶瓷的正压电效应。电荷量的大小与外力成正比关系,即
Q= d33F (5-3)
压电陶瓷的压电系数比石英晶体的大得多,所以采用压电陶瓷制作的压电式传感器的灵敏度较高。但极化处理后的压电陶瓷材料的剩余极化强度与特性和温度有关,它的参数也随时间变化,从而使其压电特性减弱。
最早使用的压电陶瓷材料是钛酸钡( BaTi03)。它是由碳酸钡和二氧化钛按一定比例混合后烧结而成的。它的压电系数约为石英晶体的50倍,但使用温度较低(最高只有70℃),温度稳定性和机械强度都不如石英晶体。
压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。ADG711BRUZ材料内部的晶粒有许多自发极化的电畴,它有一定的极化方向,从丽存在电场。无外电场作用时,电畴在晶体中杂乱分布,它们的极化效应被相互抵消,压电陶瓷内极化强度为零,因此原始的压电陶瓷呈中性,不具有压电性质,如图5-4 (a)所示。
在陶瓷上施加外电场时,电畴的极化方向发生转动,趋向于按外电场方向排列,从而使材料得到极化。外电场越强,就有更多的电畴更完全地转向外电场方向。当外电场强度大到使材料的极化达到饱和的程度,即所有电畴极化方向都整齐地与外电场方向一致时,外电场去掉后,电畴的极化方向基本不变,即剩余极化强度很大,这时的材料才具有压电特性。
极化处理后陶瓷材料内部仍存在有很强的剩余极化,当陶瓷材料受到外力作用时,电畴的界限发生移动,电畴发生偏转,从而引起剩余极化强度的变化,因而在垂直于极化方向的平面上将出现极化电荷的变化。这种因受力而产生的由机械效应转变为电效应,将机械能转变为电能的现象,就是压电陶瓷的正压电效应。电荷量的大小与外力成正比关系,即
Q= d33F (5-3)
压电陶瓷的压电系数比石英晶体的大得多,所以采用压电陶瓷制作的压电式传感器的灵敏度较高。但极化处理后的压电陶瓷材料的剩余极化强度与特性和温度有关,它的参数也随时间变化,从而使其压电特性减弱。
最早使用的压电陶瓷材料是钛酸钡( BaTi03)。它是由碳酸钡和二氧化钛按一定比例混合后烧结而成的。它的压电系数约为石英晶体的50倍,但使用温度较低(最高只有70℃),温度稳定性和机械强度都不如石英晶体。