壓電陶瓷原理及材料介紹

壓電陶瓷是一種能夠將機械能和電能互相轉換的資訊功能陶瓷材料-壓電效應,壓電陶瓷除具有壓電性外,還具有介電性、彈性等,已被廣泛應用于醫學成像、聲感測器、聲換能器、超聲馬達等。

壓電陶瓷原理

極化後的陶瓷片會有束縛電荷出現在兩端，外界的自由電荷會被吸附到電極表面上，這是一個充電的過程。這時，當有外力壓向陶瓷片時，兩端就會向外界放電;反之，當有外力反向作用時，兩端將會進行充電。這個過程實現了機械效應向電效應的轉換，因而該現象又叫做正壓電效應。

壓電陶瓷材料

無機壓電材料：分為壓電晶體和壓電陶瓷，壓電晶體一般是指壓電單晶體;壓電陶瓷則泛指壓電多晶體。壓電陶瓷是指用必要成份的原料進行混合、成型、高溫燒結，由粉粒之間的固相反應和燒結過程而獲得的微細晶粒無規則集合而成的多晶體。具有壓電性的陶瓷稱壓電陶瓷，實際上也是鐵電陶瓷。

壓電陶瓷的參數

壓電陶瓷是一種能夠將機械能和電能互相轉換的資訊功能陶瓷材料-壓電效應,壓電陶瓷除具有壓電性外,還具有介電性、彈性等,已被廣泛應用于醫學成像、聲感測器、聲換能器、超聲馬達等。

壓電陶瓷的極化

壓電陶瓷的極化機理取決於其內部結構。壓電陶瓷是由一顆顆小晶粒無規則地“鑲嵌”而成，每個小晶粒可看為一個小單晶，其中原子(離子)都是有規則(週期性)的排列，形成晶格，晶格又由一個個重複單元—晶胞組成。晶粒與晶粒的晶格方向不一定相同，從整體看，仍是混亂、無規則的。為了使壓電陶瓷處於能量(靜電能與彈性能)最低狀態，晶粒中就會出現若干小區域，每個小區域內晶胞自發極化有相同的方向，但鄰近區域之間的自發極化方向則不同。自發極化方向一致的區域稱為電疇，整塊陶瓷包括許多電疇。