文档介绍：§7-1压电陶瓷§7-2透明电光陶瓷第七章压电陶瓷*§7-1-1压电材料概述§7-1-2压电陶瓷的主要参数§7-1-3铅基压电陶瓷§7-1-4无铅压电陶瓷§7-1压电陶瓷*重点掌握的几个概念:压电效应预极化准同型相界软性取代硬性取代§7-1压电陶瓷*§7-1-1压电材料概述正压电效应:在没有对称中心的晶体上施加机械作用时,发生与机械应力成比例的介质极化,同时在晶体的两端面出现正负电荷。逆压电效应:当在晶体上施加电场时,则产生与电场强度成比例的变形或机械应力。正、逆压电效应统称为压电效应。晶体的这种性质称为晶体的压电性。§7-1压电陶瓷*具有压电效应的材料称为压电材料。压电材料能实现机—电能量的相互转换。§7-1压电陶瓷压电效应的可逆性§7-1压电陶瓷在自然界中大多数晶体都具有压电效应,但压电效应十分微弱。随着对材料的深入研究,发现石英晶体、钛酸钡、锆钛酸铅等材料是性能优良的压电材料。§7-1压电陶瓷石英晶体化学式为SiO2,是单晶体结构。图(a)表示了天然结构的石英晶体外形,它是一个正六面体。石英晶体各个方向的特性是不同的。其中纵向轴z称为光轴,经过六面体棱线并垂直于光轴的x称为电轴,与x和z轴同时垂直的轴y称为机械轴。通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”,而把沿机械轴y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。而沿光轴z方向的力作用时不产生压电效应。§7-1压电陶瓷(a)晶体外形;(b)切割方向;(c)晶片§7-1压电陶瓷石英晶体压电模型(a)不受力时;(b)x轴方向受力;(c)y轴方向受力当外力F=0时,压电陶瓷表面存在一层表面电荷,其大小与压电陶瓷的束缚电荷相等,符号与束缚电荷相反,因而晶体对外不显示电性。§7-1压电陶瓷在外力F的作用下,压电陶瓷产生形变,晶体的极化强度发生变化,因而表面束缚电荷变化,晶体对外显示电性——压电效应。在压电陶瓷上加上电场,设电场方向与极化方向相同,则晶体的极化加强,晶体沿极化方向伸长,产生了形变——逆压电效应。若加上反向场强,则晶体沿极化方向缩短;若加上交变电场,则晶体产生振动。*