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壓電材料測試儀簡述常用的壓電材料是什么

更新時間:2017-12-28  |  點擊率:1805
   壓電材料測試儀簡述常用的壓電材料是什么
  一、壓電材料概述
  壓電材料是受到壓力作用時會在兩端面間出現電壓的晶體材料。
  受到壓力作用時會在兩端面間出現電壓的晶體材料。1880年,法國物理學家P. 居里和J.居里兄弟發現,把重物放在石英晶體上,晶體某些表面會產生電荷,電荷量與壓力成比例。這一現象被稱為壓電效應。隨即,居里兄弟又發現了逆壓電效應,即在外電場作用下壓電體會產生形變。壓電效應的機理是:具有壓電性的晶體對稱性較低,當受到外力作用發生形變時,晶胞中正負離子的相對位移使正負電荷中心不再重合,導致晶體發生宏觀極化,而晶體表面電荷面密度等于極化強度在表面法向上的投影,所以壓電材料受壓力作用形變時兩端面會出現異號電荷。反之,壓電材料在電場中發生極化時,會因電荷中心的位移導致材料變形。
  利用壓電材料的這些特性可實現機械振動(聲波)和交流電的互相轉換。因而壓電材料廣泛用于傳感器元件中,例如地震傳感器,力、速度和加速度的測量元件以及電聲傳感器等。這類材料被廣泛運用,舉一個很生活化的例子,打火機的火花即運用此技術。
  二、壓電材料主要特性
  一般來說,壓電材料應具備以下幾個主要特性:
  (1)轉換特性:要求具有較高的壓電常數d33;
  (2)機械性能:機械強度高、剛度大;
  (3)電性能:高電阻率和高介電常數,防止加載驅動電場時被擊穿;
  (4)環境適應性:溫度和濕度穩定性好,要求具有較高的居里點,工作溫度范圍寬;
  (5)時間穩定性:要求壓電性能不隨時間變化,增強壓電材料工作穩定性和壽命。
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