美國電工製造業

[拼音]:yadian cailiao

[英文]:piezoelectric material

受到壓力作用會在兩端面間出現電壓的電介質。於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,晶體某些表面上會產生電荷,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:具壓電性的晶體其對稱性較低,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,導致晶體發生巨集觀極化,而晶體表面電荷面密度等於極化強度在表面法向上的投影,所以壓電材料受壓力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形變。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。因而壓電材料廣泛應用於感測器元件中,例如地震感測器,測量力、速度和加速度的元件以及電聲感測器等。

天然壓電材料有α 石英、電氣石等。人工合成的壓電材料有酒石酸鉀鈉(又稱羅謝耳鹽)、人工石英、碘酸鋰、鈮酸鋰、氧化鋅、高分子壓電薄膜以及壓電陶瓷。20世紀40年代發現的鈦酸鋇壓電陶瓷由於其工作溫度高、機械強度大、易於加工成形且成本低廉,使壓電材料的應用得到很大發展,形成壓電陶瓷系列產品。到80年代,應用最廣的是鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷。