压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料.docx

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应，压电陶瓷除具有压电性外，还具有介电性、弹性等，已被广泛应用于医学成像、
声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符
号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、
陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等，除了用于高科技领域，它更多的是在日常生活中为
人们服务，为人们创造更美好的生活而努力。中文名压电陶瓷外文名piezoelectric ceramics机械能和电能互相转换的功能
陶瓷材料属?于无机非金属材料主要用于制造超声换能器、水声换能器目录1基本释义2发展历史3物质组成4特性?介电性及弹性性质?压电陶瓷
的压电性?压电特性的物理机制?其他特性5原理6制造工艺7应用?主要用途?常见运用基本释义播报编辑压电陶瓷是一类具有压电特性的电子陶
瓷材料。与典型的不包含铁电成分的压电石英晶体的主要区别是： 构成其主要成分的晶相都是具有铁电性的晶粒。由于陶瓷是晶粒随机取向的多晶
聚集体，因此其中各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的。为了使陶瓷能表现出宏观的压电特性，就必须在压电陶瓷烧成并于端面被复电极之
后，将其置于强直流电场下进行极化处理，以使原来混乱取向的各自发极化矢量沿电场方向择优取向。经过极化处理后的压电陶瓷，在电场取消之后
，会保留一定的宏观剩余极化强度，从而使陶瓷具有了一定的压电性质。 [1]发展历史播报编辑时间发展情况1880年居里兄弟首先发现电气
石的压电效应，从此开始了压电学的历史。1881年居里兄弟实验验证了逆压电效应，给出石英相同的正逆压电常数。1894年Voigt指出
，仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应，石英是压电晶体的一种代表，它被取得应用。第一次世界大战居里的继承人郎之万，最
先利用石英的压电效应，制成了水下超声探测器，用于探测潜水艇，从而揭开了压电应用史篇章。第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷，压电
材料及其应用取得划时代的进展。1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现，在钛酸钡铁电陶瓷上施加直流高压电场，使其自发极化沿电场方向
择优取向，除去电场后仍能保持一定的剩余极化，使它具有压电效应，从此诞生了压电陶瓷。1947年美国Roberts在BaTiO3陶瓷上
，施加高压进行极化处理，获得了压电陶瓷的电压性，随后，日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、
滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究，这种研究一直进行到50年代中期。1955年美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性
更优越的PZT压电陶瓷，促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途，特别是压电陶瓷滤波器
和谐振器，随着PZT的问世，而迅速地实用化，应用声表面波（SAW）的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件，在七十年代后期也取得了实化
。 [2]2021年上海硅酸盐研究所的高温高稳定压电陶瓷材料，可以在250摄氏度、300摄氏度以及500摄氏度的高温下稳定应用，经
受住了高低温等恶劣环境实验，应用于“嫦娥三号”超声电机、四代机激光陀螺仪、长征运载火箭等装备上。 [4]物质组成播报编辑常用的压电
陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3（A表示二价金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合
物，如：Pb（Mn1/3Nb2/3）O3和Pb（Co1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合
物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na0.5·K0.5·NbO3）和偏铌酸锶钡（B
ax·Sr1-x·Nb2O5）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。特性播报编辑介电性及弹性性质压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外
电场的响应程度，通常用介电常数ε0来表示。在外电场不太大时, 电介质对电场的响应可用线性关系：表示，P为极化强度，ε0为真空介电常
数，为电极化率，E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如，压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常
数要大，而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它
弹性体一样，遵循胡克定律：Xmn=cmnpqxmnpq，式中cmnpq叫做弹性体的弹性硬度常数，X为应力，x为应变。对于压电体，由
于存在压电性，弹性系数的数值与电学边界条件有关。 [1]压电陶瓷的压电性压电陶瓷最大的特性是具有压电性，包括正压电性和逆压电性。正
压电性是指某些电介质在机械外力作用下，介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化，从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。
在外力不太大的情况下，其电荷密度与外力成正比，遵循公式：其中，δ为面电荷密度，d为压电应变常数，T为伸缩应力。反之，当给具有压电性
的电介质加上外电场时，电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化，由此位移导致电介质发生形变，这种效应称之为逆压电性。当电场不是很
强时形变与外电场呈线性关系，遵循公式：dt为逆压电应变常数，即d的转置矩阵，E为外加电场，x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性
性能与介电性能之间的耦合程度，用机电耦合系数K表示，遵循公式：其中u12为压电能，u1为弹性能，u2为介电能。压电特性的物理机制经
过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时，片的两端会
出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自
发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶
瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反,
如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。其他特性压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极
其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞
虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。压电陶
瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，
对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电
陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干
扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。原理播报编辑先来看一种新型自行车减震控制器，一般的减振器难以达到平稳的效果
，而这种ACX减震控制器，通过使用压电材料，首次提供了连续可变的减震功能。一个传感器以每秒50次的速率监测冲击活塞的运动，如果活塞
快速动作，一般是由于行驶在不平地面而造成的快速冲击，这时需要启动最大的减震功能；如果活塞运动较慢，则表示路面平坦，只需动用较弱的减
震功能。　综上所述：压电陶瓷就是矢量转换材料　力--->；电　电--->；力　1次力电转化，典型应用：压电点火，称量传感　1次电力
转换：制动器，执行器　电-->；力--->；形变--->；振动----声波-->；电声-->；超声等　形变--->；位移-->；检
测　电->；力-->；电，压电变压器等等~　可以说，压电陶瓷虽然是新材料，却颇具平民性。它用于高科技，但更多地是在生活中为人们服务
，创造美好的生活。压电陶瓷的主要原料还包括铅等有毒物质。下一阶段，无铅压电陶瓷和低温压电陶瓷将是发展的方向。制造工艺播报编辑工艺流
程图如下：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。
[3]工艺流程目的配料进行料前处理，除杂去潮，然后按配方比例称量各种原材料，注意少量的添加剂要放在大料的中间。混合磨细目的是将各
种原料混匀磨细，为预烧进行完全的固相反应准备条件.一般采取干磨或湿磨的方法。小批量可采取干磨，大批量可采取搅拌球磨或气流粉碎的方法
，效率较高。预烧目的是在高温下，各原料进行固相反应，合成压电陶瓷.此道工序很重要。会直接影响烧结条件及最终产品的性能。二次细磨目的
是将预烧过的压电陶瓷粉末再细振混匀磨细，为成瓷均匀性能一致打好基础。造粒目的是使粉料形成高密度的流动性好的颗粒。方法可以手工进行但
效率较低，高效的方法是采用喷雾造粒。此过程要加入粘合剂。成型目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。排塑目的是将制粒时加入
的粘合剂从毛坯中除掉。烧结成瓷将毛坯在高温下密封烧结成瓷。此环节相当重要。外形加工将烧好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。被电极在要
求的陶瓷表面设置上导电电极。一般方法有银层烧渗、化学沉积和真空镀膜。高压极化使陶瓷内部电畴定向排列，从而使陶瓷具有压电性能。老化测
试陶瓷性能稳定后检测各项指标，看是否达到了预期的性能要求。压电陶瓷的制造特点是在直流电场下对铁电陶瓷进行极化处理，使之具有压电效应
。一般极化电场为3～5kV/mm，温度100～150°C，时间5～20min。这三者是影响极化效果的主要因素。性能较好的压电陶瓷，
如锆钛酸铅系陶瓷，其机电偶合系数可高达0.313～0.694。应用播报编辑主要用途主要用途运用情况声音转换器声音转换器是最常见的应
用之一。像拾音器、传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探深仪、声纳、材料的超声波探伤仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。如儿童玩具上的蜂鸣器
就是电流通过压电陶瓷的逆压电效应产生振动，而发出人耳可以听得到的声音。压电陶瓷通过电子线路的控制，可产生不同频率的振动，从而发出各
种不同的声音。例如电子音乐贺卡，就是通过逆压电效应把交流音频电信号转换为声音信号。压电引爆器自从第一次世界大战中英军发明了坦克，并
首次在法国索姆河的战斗中使用而重创了德军后，坦克在多次战斗中大显身手。然而到了20世纪六七十年代，由于反坦克武器的发明，坦克失去了
昔日的辉煌。反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克，就会马上爆炸，把坦克炸得粉碎。这是因为弹头上装有压电陶瓷，它能把相碰时的强大机械力转变
为瞬间高电压，爆发火花而引爆炸药。压电打火机煤气灶上用的一种新式电子打火机，就是利用压电陶瓷制成的。只要用手指压一下打火按钮，打火
机上的压电陶瓷就能产生高电压，形成电火花而点燃煤气，可以长久使用。所以压电打火机不仅使用方便，安全可靠，而且寿命长，例如一种钛铅酸
铅压电陶瓷制成的打火机可使用100万次以上。 [2]防核护目镜核试验员带上用透明压电陶瓷做成的护目镜后，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1/1000 s里，能把光强度减弱到只有1/10000，当危险光消失后，又能
恢复到原来的状态。这种护目镜结构简单，只有几十克重，安装在防核护目头盔上携带十分方便。超声波换能器适用于用于超声波焊接设备以及超声
波清洗设备，主要采用大功率发射型压电陶瓷制作，超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波换能器作为能量转换器件，它的
功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。声纳在海战中，最难对付的是潜艇，它能长期在
海下潜航，神不知鬼不觉地偷袭港口、舰艇，使敌方大伤脑筋。如何寻找敌潜艇？靠眼睛不行，用雷达也不行，因为电磁波在海水里会急剧衰减，不
能有效地传递信号，探测潜艇靠的是声纳------水下耳朵。压电陶瓷就是制造声纳的材料，它发出超声波，遇到潜艇便反射回来，被接收后经
过处理，就可测出敌潜艇的方位、距离等。 [3]常见运用1：正逆压电效应应用2：压电陶瓷蜂鸣器|扬声器3：压电陶瓷拾音器4：压电变压
器5：压电陶瓷点火器压电陶瓷, 压电陶瓷是什么意思　压电陶瓷是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。所谓压电效应是指某些介质
在受到机械压力时,哪怕这种压力像声波振动那样微小,都会产生压缩或伸长等形状变化,引起介质表面带电,这是正压电效应。反之,施加激励电
场,介质将产生机械变形,称逆压电效应。　1880年法国人居里兄弟发现了“压电效应”。1942年,第一个压电陶瓷材料???钛酸钡先后
在美国、前苏联和日本制成。1947年,钛酸钡拾音器---第一个压电陶瓷器件诞生了。上世纪50年代初,又一种性能大大优于钛酸钡的压电
陶瓷材料---锆钛酸铅研制成功。从此,压电陶瓷的发展进入了新的阶段。60年代到70年代,压电陶瓷不断改进,逐趋完美。如用多种元素改
进的锆钛酸铅二元系压电陶瓷,以锆钛酸铅为基础的三元系、四元系压电陶瓷也都应运而生。这些材料性能优异,制造简单,成本低廉,应用广泛。
　利用压电陶瓷将外力转换成电能的特性,可以制造出压电点火器、https://link.zhihu.com/?target=http
s%3A//product.pconline.com.cn/itbk/company/subItcom/1202/2676361.
html移动X光电源、炮弹引爆装置。用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一种可连续打火几万次的气体电子打
火机。用压电陶瓷把电能转换成超声振动,可以用来探寻水下鱼群的位置和形状,对金属进行无损探伤,以及超声清洗、超声医疗,还可以做成各种
超声切割器、焊接装置及烙铁,对塑料甚至金属进行加工。　在潜入深海的潜艇上,都装有人称水下侦察兵的声纳系统。它是水下导航、通讯、侦察
敌舰、清扫敌布水雷的不可缺少的设备,也是开发海洋资源的有力工具,它可以探测鱼群、勘查海底地形地貌等。在这种声纳系统中,有一双明亮的
“眼睛”???压电陶瓷水声换能器。当水声换能器发射出的声信号碰到一个目标后就会产生反射信号,这个反射信号被另一个接收型水声换能器所
接收,于是,就发现了目标。目前,压电陶瓷是制作水声换能器的最佳材料之一。　在医学上,医生将压电陶瓷探头放在人体的检查部位,通电后发
出超声波,传到人体碰到人体的组织后产生回波,然后把这回波接收下来,显示在荧光屏上,医生便能了解人体内部状况。　在工业上,地质探测仪
里有压电陶瓷元件,用它可以判断地层的地质状况,查明地下矿藏。还有电视机里的变压器???电压陶瓷变压器,它体积变小、重量减轻,效率可
达60%～80%,能耐住3万伏的高压,使电压保持稳定,完全消除了电视图像模糊变形的缺陷。现在国外生产的电视机大都采用了压电陶瓷变压
器。一只15英寸的显像管,使用75毫米长的压电陶瓷变压器就行了。这样就使电视机体积变小、重量减轻了。　压电陶瓷也广泛用于日常生活中
。用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代普通的火石制成的气体电子打火机,可连续打火几万次。利用同一原理制成的电子点火枪是点燃煤
气炉极好的用具。还有一种用压电陶瓷元件制作的儿童玩具,比如在玩具小狗的肚子中安装压电陶瓷制作的蜂鸣器,玩具就会发出逼真有趣的声音。
　随着高新技术的发展,压电陶瓷的用途必将越来越广阔。除了用于高科技领域,它更多的是在日常生活中为人们服务,为人们创造更美好的生活。
压电陶瓷(1)压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。[1]压电陶瓷具有体积小、不吸潮、寿命长
等特点。常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3型化合物。压电陶瓷可以将极其微弱的机械振动转换成电信
号，用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器、压电地震仪等。它通常由几种氧化物或碳酸盐在烧结过程中发生固相反应而形成。[2]
与压电单晶材料相比，压电陶瓷的特点是制造容易，可做成各种形状；可任意选择极化轴方向；易于改变瓷料的组分而得到具有各种性能的瓷料；成
本低，适于大量生产。[2]中文名压电陶瓷机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料属于无机非金属材料外文名piezoelectric ce
ramics主要用于制造超声换能器、水声换能器目录1发展历程2功能参数3功能用途主要用途常见运用4工作原理5功能特点6制造工艺7词
条图册1发展历程编辑压电陶瓷压电陶瓷(3)1880年，居里兄弟首先发现电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。1881年，居里兄
弟实验验证了逆压电效应，给出石英相同的正逆压电常数。1894年，Voigt指出，仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应
，石英是压电晶体的一种代表，它被取得应用。第一次世界大战，居里的继承人郎之万，最先利用石英的压电效应，制成了水下超声探测器，用于探
测潜水艇，从而揭开了压电应用史篇章。第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷，压电材料及其应用取得划时代的进展。1946年美国麻省理
工学院绝缘研究室发现，在钛酸钡铁电陶瓷上施加直流高压电场，使其自发极化沿电场方向择优取向，除去电场后仍能保持一定的剩余极化，使它具
有压电效应，从此诞生了压电陶瓷。1947年，美国Roberts在BaTiO3陶瓷上，施加高压进行极化处理，获得了压电陶瓷的电压性，
随后，日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究，这种研究
一直进行到50年代中期。1955年，美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷，促使压电器件的应用研究
又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途，特别是压电陶瓷滤波器和谐振器，随着PZT的问世，而迅速地实用化，应
用声表面波（SAW）的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件，在七十年代后期也取得了实化。[3]2功能参数编辑如果在三元系统上再加入第
四种或更多的化合物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na0.5·K0.5·NbO3）
和偏铌酸锶钡（Ba·Sr1-x·Nb2O5）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。3功能用途编辑主要用途1、声音转换器声音转换器是
最常见的应用之一。像拾音器、传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探深仪、声纳、材料的超声波探伤仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。如儿童玩具
上的蜂鸣器就是电流通过压电陶瓷的逆压电效应产生振动，而发出人耳可以听得到的声音。压电陶瓷通过电子线路的控制，可产生不同频率的振动，
从而发出各种不同的声音。例如电子音乐贺卡，就是通过逆压电效应把交流音频电信号转换为声音信号。2、压电引爆器自从第一次世界大战中英军
发明了坦克，并首次在法国索姆河的战斗中使用而重创了德军后，坦克在多次战斗中大显身手。然而到了20世纪六七十年代，由于反坦克武器的发
明，坦克失去了昔日的辉煌。反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克，就会马上爆炸，把坦克炸得粉碎。这是因为弹头上装有压电陶瓷，它能把相碰时的
强大机械力转变为瞬间高电压，爆发火花而引爆炸药。3、压电打火机煤气灶上用的一种新式电子打火机，就是利用压电陶瓷制成的。只要用手指压
一下打火按钮，打火机上的压电陶瓷就能产生高电压，形成电火花而点燃煤气，可以长久使用。所以压电打火机不仅使用方便，安全可靠，而且寿命
长，例如一种钛铅酸铅压电陶瓷制成的打火机可使用100万次以上。4、防核护目镜核试验员带上用透明压电陶瓷做成的护目镜后，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1/1000s里，能把光强度减弱到只有1/10000，当危险光
消失后，又能恢复到原来的状态。这种护目镜结构简单，只有几十克重，安装在防核护目头盔上携带十分方便。5、超声波换能器适用于用于超声波
焊接设备以及超声波清洗设备，主要采用大功率发射型压电陶瓷制作，超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波换能器作为能
量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。6、声纳在海战中，最难对付
的是潜艇，它能长期在海下潜航，神不知鬼不觉地偷袭港口、舰艇，使敌方大伤脑筋。如何寻找敌潜艇？靠眼睛不行，用雷达也不行，因为电磁波在
海水里会急剧衰减，不能有效地传递信号，探测潜艇靠的是声纳------水下耳朵。压电陶瓷就是制造声纳的材料，它发出超声波，遇到潜艇便
反射回来，被接收后经过处理，就可测出敌潜艇的方位、距离等。[2]常见运用1：正逆压电效应应用2：压电陶瓷蜂鸣器|扬声器3：压电陶瓷
拾音器4：压电变压器5：压电陶瓷点火器4工作原理编辑压电陶瓷压电陶瓷(3)先来看一种新型自行车减震控制器，一般的减振器难以达到平稳
的效果，而这种ACX减震控制器，通过使用压电材料，首次提供了连续可变的减震功能。一个传感器以每秒50次的速率监测冲击活塞的运动，如
果活塞快速动作，一般是由于行驶在不平地面而造成的快速冲击，这时需要启动最大的减震功能；如果活塞运动较慢，则表示路面平坦，只需动用较
弱的减震功能。综上所诉：压电陶瓷就是矢量转换材料力--->；电电--->；力1次力电转化，典型应用：压电点火，称量传感1次电力转换
：制动器，执行器电-->；力--->；形变--->；振动----声波-->；电声-->；超声等形变--->；位移-->；检测电->
；力-->；电，压电变压器等等~可以说，压电陶瓷虽然是新材料，却颇具平民性。它用于高科技，但更多地是在生活中为人们服务，创造美好的
生活。压电陶瓷的主要原料还包括铅等有毒物质。下一阶段，无铅压电陶瓷和低温压电陶瓷将是发展的方向。[4]5功能特点编辑压电陶瓷在电场
作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密
仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这
方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使
以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。6制造工艺编辑工艺流程图如下：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。一、配料：进行料前处理，除杂去潮，然后按配方比例称量各种原材料
，注意少量的添加剂要放在大料的中间。二、混合磨细：目的是将各种原料混匀磨细，为预烧进行完全的固相反应准备条件.一般采取干磨或湿磨的
方法。小批量可采取干磨，大批量可采取搅拌球磨或气流粉碎的方法，效率较高。三、预烧：目的是在高温下，各原料进行固相反应，合成压电陶瓷
.此道工序很重要。会直接影响烧结条件及最终产品的性能。四、二次细磨：目的是将预烧过的压电陶瓷粉末再细振混匀磨细，为成瓷均匀性能一致
打好基础。五、造粒：目的是使粉料形成高密度的流动性好的颗粒。方法可以手工进行但效率较低，高效的方法是采用喷雾造粒。此过程要加入粘合
剂。六、成型：目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。七、排塑：目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。八、烧结成瓷：将毛
坯在高温下密封烧结成瓷。此环节相当重要。九、外形加工：将烧好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。十、被电极：在要求的陶瓷表面设置上导电
电极。一般方法有银层烧渗、化学沉积和真空镀膜。十一、高压极化：使陶瓷内部电畴定向排列，从而使陶瓷具有压电性能。十二、老化测试：陶瓷
性能稳定后检测各项指标，看是否达到了预期的性能要求。压电陶瓷的制造特点是在直流电场下对铁电陶瓷进行极化处理，使之具有压电效应。一般
极化电场为3～5kV/mm，温度100～150°C，时间5～20min。这三者是影响极化效果的主要因素。性能较好的压电陶瓷，如锆钛
酸铅系陶瓷，其机电偶合系数可高达0.313～0.694。??导语：今天给大家介绍一种压电陶瓷的材料，关于压电陶瓷材料的应用是非常多
的。压电陶瓷是当代新科技的一种产品，利用的是一种压电效应。压电效用就是一种信息转化的器件，主要应用在声音转换器、压电引爆器、压电打
火机、防核护目镜、超声波换能器、声呐等等当中压电陶瓷的应用都是存在的，压电陶瓷在现代生当中应用是非常广泛的，下面就关于压电陶瓷给大
家做一下详细的介绍。??　一、无机压电材料　分为压电晶体和压电陶瓷，压电晶体一般是指压电单晶体;压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷
是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结，由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。具有压电性的陶
瓷称压电陶瓷，实际上也是铁电陶瓷。在这种陶瓷的晶粒之中存在铁电畴，铁电畴由自发极化方向反向平行的180 畴和自发极化方向互相垂直的
90畴组成，这些电畴在人工极化(施加强直流电场)条件下，自发极化依外电场方向充分排列并在撤消外电场后保持剩余极化强度，因此具有宏观
压电性。如：钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。这类材料的研制成功，促进了声换能器，压电传感器的各种压电器件性能的改善和提高。　 二、有机压电材料　又称压电聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)(薄膜)及其它为代表的其他有机压电(薄膜)材料。这类材料及其材质柔韧，低密度，低阻抗和高压电电压常数(g)等优点为世人瞩目，且发展十分迅速，水声超声测量，压力传感，引燃引爆等方面获得应用。不足之处是压电应变常数(d)偏低，使之作为有源发射换能器受到很大的限制。第三类是复合压电材料，这类材料是在有机聚合物基底材料中嵌入片状、棒状、杆状、或粉末状压电材料构成的。至今已在水声、电声、超声、医学等领域得到广泛的应用。如果它制成水声换能器，不仅具有高的静水压响应速率，而且耐冲击，不易受损且可用与不同的深度。　三、压电陶瓷的工作原理　先来看一种新型自行车减震控制器，一般的减振器难以达到平稳的效果，而这种ACX减震控制器，通过使用压电材料，首次提供了连续可变的减震功能。　一个传感器以每秒50次的速率监测冲击活塞的运动，如果活塞快速动作，一般是由于行驶在不平地面而造成的快速冲击，这时需要启动最大的减震功能;如果活塞运动较慢，则表示路面平坦，只需动用较弱的减震功能它用于高科技，但更多地是在生活中为人们服务，创造美好的生活。压电陶瓷的主要原料还包括铅等有毒物质。下一阶段，无铅压电陶瓷和低温压电陶瓷将是发展的方向。　以上便是关于压电陶瓷的介绍，大家是否关于压电陶瓷的工作原理了解了呢。压电陶瓷应该就是一种传感器的应用，不知道大家是不是还记得传感器的定义呢，关于传感器就是将一些非物理信息转化为物理信息的器件。传感器在现在生活当中的应用是非常的广泛的，大家有兴趣的话可以了解关于压电陶瓷的使用注意事项以及市场价格等等，今天关于压电陶瓷的介绍就讲到这里。谢谢观看。