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壓電陶瓷主要有三大類:
鈦酸鋇類(BaTiO3),原材料有二氧化鈦、碳酸鋇、碳酸鍶等;
鋯鈦酸鉛類(PbZrTiO3),原材料有二氧化鈦、氧化鋯、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鈮、氧化鑭等;
鈮鎂酸鉛類(PbNbMgO3),原材料有氧化鈮、氧化鎂、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鑭等。
壓電陶瓷材料的基本原理 壓電效應的原理是,如果對壓電材料施加壓力,它便會產生電位差(稱之為正壓電效應),反之施加電壓,則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。如果壓力是一種高頻震動,則產生的就是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時,則產生高頻聲信號(機械震動),這就是我們平常所說的超聲波信號。壓電陶瓷點火器這是一種將機械力轉換為電火花而點燃燃燒物的裝置,是機電換能器。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能,這種相互對應的關系確實非常有意思。
壓電材料可以因機械變形產生電場,也可以因電場作用產生機械變形,這種固有的機-電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應用。例如,壓電材料已被用來制作智能結構,此類結構除具有自承載能力外,還具有自診斷性、自適應性和自修復性等功能,在未來的飛行器設計中占有重要的地位。細晶粒壓電陶瓷以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料,尺寸已不能滿足需要了。
壓電陶瓷是新型的功能陶瓷材料,近幾十年來發展非常迅速,應用十分廣泛,已深入到國民經濟的各個領域,成為現代高新技術不可或缺的材料,是當今核心技術研究的方向之一。
壓電陶瓷成型方法主要有三種:軋膜成型、干壓成型和靜水壓成型。
1、軋膜成型是當前生產陶瓷濾波器、陶瓷電聲器件等的一種方法。
2、當產品較厚,例如生產水聲換能器、陶瓷變壓器等厚片或引燃、引爆用的圓柱體,就不能用軋膜方法,需要用干壓成型。
3、干壓成型的樣品,由于受力不均勻造成密度不一致,當樣品的長度與直徑之比增加時,這種缺點更為明顯。為了解決這個問題,采用靜水壓成型方法。