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文：制造原理 作者 风云哥 今天看到三个熊孩子 用打火机里的电打火电蚂蚁 还是挺大个的那种蚂蚁 电晕过去几分钟后又会动了 不知道蚂蚁作何感想 我们先撇开熊孩子 打火机这玩意可算是造福了全人类 可是朋友们知为什么 一按打火机（电子打火机）就会冒火吗 放到古代人们想点个火有多不容易呢 在唐代，人们还普遍使用钻木取火之法 魏晋南北朝时期用两块火石敲击取火 直到 十八世纪下半叶，才有了火柴 而现在这个点火方便的小玩意 一直到上世纪九十年代才诞生 那么打火机到底是怎么打火的呢 一个打火机最重要的部分就是电子跳火装置 它的出现才决定了打火机的诞生 而其背后的原理正是今天介绍的主角 压电陶瓷 1880年皮埃尔·居里（居里夫人老公） 和雅克·居里兄弟二人 发现电气石在受到一定压力时 表面会有电流波动 并与同年计算出石英的正逆压电常数 并提出了压电效应原理 某些介质在受到机械压力时 哪怕这种压力微小得像声波振动那样小 都会产生压缩或伸长等形状变化 引起介质表面带电 而这一发现的延续就是发明了压电陶瓷 打火机的电打火就是利用 压电陶瓷的特殊性 只需按压点火开关，冲击压电陶瓷元件 就会在两点火极之间产生火花 从而引燃丁烷气体 普通的电打火每次跳火的能量在20千伏左右，也许会感叹怎么会有这么大的电压，一般空气的耐电压能力是3000伏每毫米，能产生几毫米的电弧一般都是上万伏高压。 但是电压非常高并不代表电流一定高，而且时间非常非常短，一般在几毫秒的级别上，所以不会对人构成威胁 如果你还觉得20千伏是个很恐怖的数字，那我在举一个直观的例子，冬天脱毛衣产生的静电电压都在10千伏，大多数使用的压电陶瓷实际上是一种经过极化处理的，具有压电效应的铁电陶瓷 1946年当有人证实了钛酸钡陶瓷有压电性后，这一无机非金属材料就被广泛应用，其中一项就是应用在打火机上，它实现了机械能和电能互相转换的功能，而且性质十分稳定。 理论上打火机的电打火可以使用几十万次，压电陶瓷材料生产所需的主要金属元素钛、铅、锆等全球储量均比较丰富，其主要原材料氧化锆、氧化钛、氧化铅来源广泛且价格低廉。 制造一般要经过配料---混合磨细---预烧---二次磨细---造粒----成型----排塑---烧结成瓷---外形加工---被电极---高压极化---老化测试。 工序工艺并不算十分困难，经过这些处理后这些材料就可以应用在需要它们的地方，除了应用在打火机上利用压电陶瓷制程的声呐，它可以感知到很深海底的潜艇发出的震动，从而监测到方位距离等参数。 还可以利用压电材料类似于电打火的原理，装在穿甲弹的弹头上，利用碰撞的机械能转换成瞬间高压电，引爆炸弹，利用压电材料的逆压电效应生产的蜂鸣器也广泛应用在我们的生活中。 最厉害的是应用在核爆防护眼镜上，当核爆炸产生的光辐射达到危险程度时，护目镜里的压电陶瓷就把它转变成瞬时高压电，在千分之一秒里将发光强度降低到只有万分之一，当危险光消失后，又能恢复到原来的状态 没想到看似毫不稀奇的打火机原理竟然和核防护头盔竟然沾亲带故，跟着制造原理混是不是特涨姿势，那就点个赞吧！！！ |
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