壓電材料,壓電材料的分類,壓電材料參數(shù)指標(biāo)等
1880年居里兄弟發(fā)現(xiàn)，在石英晶體的特定方向上施加壓力或拉力會使石英晶體表面出現(xiàn)電荷，并且電荷的密度與施加外力的大小成比例，這就是壓電體的正壓電效應(yīng)，從此便開始了壓電學(xué)的歷史。隨后，1881年居里兄弟又通過實驗驗證了逆壓電效應(yīng)，并且獲得了石英晶體的正逆壓電系數(shù)。1894年沃伊特指出，介質(zhì)具有壓電性的條件是其結(jié)構(gòu)不具有對稱中心回。而在 32類點群中只有 20類點群不具有對稱中心，屬于這 20類點群的電介質(zhì)才可能是壓電體。
石英是壓電晶體的代表，利用石英的壓電效應(yīng)可以制成振蕩器和濾波器等頻控元件。在第一次世界大戰(zhàn)中，居里的繼承人朗之萬為了探測德國的潛水艇，用石英制成了水下超聲探測器，從而揭開了壓電應(yīng)用史的光輝篇章。
除了石英晶體外，羅息爾鹽、BaTiO 陶瓷也付諸應(yīng)用。1947年美國的羅伯特在 BaTiO。陶瓷上加高壓進(jìn)行極化處理，獲得了壓電陶瓷的壓電性。隨后，美國和日本都積極開展應(yīng)用 BaTiO 壓電陶瓷制作超聲換能器、音頻換能器、壓力傳感器等計測器件以及濾波器和諧振器等壓電器件的研究，這種廣泛的應(yīng)用研究進(jìn)行到上世紀(jì)50年代中期。
1955年美國的 B．賈菲等人發(fā)現(xiàn)了比BaTiO3的壓電性優(yōu)越的鋯鈦酸鉛，即PZT壓電陶瓷，大大加快了應(yīng)用壓電陶瓷的速度，使壓電的應(yīng)用出現(xiàn)了一個嶄新的局面。BaTiO 時代難以實用化的一些應(yīng)用，特別是壓電陶瓷濾波器和諧振器以及機(jī)械濾波器等，隨著 PZT壓電陶瓷的出現(xiàn)而迅速地實用化了。應(yīng)用壓電材料的 sAw濾波器、延遲線和振蕩器等 SAW器件，上世紀(jì) 70年代末期也已實用化。上世紀(jì) 70年代初引起人們注意的有機(jī)聚合物壓電材料(PVDF)，現(xiàn)在也已基本成熟，并已達(dá)到了生產(chǎn)規(guī)模。如今，隨著環(huán)保的需要，為了造福子孫，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，無鉛壓電材料也正在研究中。
1 壓電陶瓷
如前所述，BaTiO 是最早發(fā)現(xiàn)的壓電陶瓷 ，早在1949年日本就研究利用它的壓電性設(shè)計魚群探測器，其最大的缺點是諧頻溫度特f生差。但是用 Ph和 Ca等元素部分地取代 BaTiO，中的 Ba，可以改進(jìn) BaTiO，陶瓷的溫度特性，故在廣泛使用 PZT壓電陶瓷的今天，仍有部分壓電換能器采用改性的BaTiO。壓電陶瓷。
