文档介绍：1
但是，当把电压表接到陶瓷片的两个电极上进行测量时，却无法测出陶瓷片内部存在的极化强度。这是因为陶瓷片内的极化强度总是以电偶极矩的形式表现出来，即在陶瓷的一端出现正束缚电荷，另一端出现负束缚电荷。由于束缚电荷的作用，在陶瓷片的电极面上吸附了一层来自外界的自由电荷。这些自由电荷与陶瓷片内的束缚电荷符号相反而数量相等，它起着屏蔽和抵消陶瓷片内极化强度对外界的作用。所以电压表不能测出陶瓷片内的极化程度。
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自由电荷
束缚电荷
电极
电极
极化方向
陶瓷片内束缚电荷与电极上吸附的自由电荷示意图
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如果在陶瓷片上加一个与极化方向平行的压力F，如图，陶瓷片将产生压缩形变（图中虚线），片内的正、负束缚电荷之间的距离变小，极化强度也变小。因此，原来吸附在电极上的自由电荷，有一部分被释放，而出现放电荷现象。当压力撤消后，陶瓷片恢复原状(这是一个膨胀过程)，片内的正、负电荷之间的距离变大，极化强度也变大，因此电极上又吸附一部分自由电荷而出现充电现象。这种由机械效应转变为电效应，或者由机械能转变为电能的现象，就是正压电效应。
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极化方向
正压电效应示意图
（实线代表形变前的情况，虚线代表形变后的情况）
F
－
＋
（顺压电效应）
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同样，若在陶瓷片上加一个与极化方向相同的电场，如图，由于电场的方向与极化强度的方向相同，所以电场的作用使极化强度增大。这时，陶瓷片内的正负束缚电荷之间距离也增大，就是说，陶瓷片沿极化方向产生伸长形变（图中虚线）。同理，如果外加电场的方向与极化方向相反，则陶瓷片沿极化方向产生缩短形变。这种由于电效应而转变为机械效应或者由电能转变为机械能的现象，就是逆压电效应（电致伸缩效应）。
逆压电效应示意图
（实线代表形变前的情况，
虚线代表形变后的情况）
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＋＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋＋
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极化方向
电场方向
Ｅ
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由此可见，压电陶瓷所以具有压电效应，是由于陶瓷内部存在自发极化。这些自发极化经过极化工序处理而被迫取向排列后，陶瓷内即存在剩余极化强度。如果外界的作用（如压力或电场的作用）能使此极化强度发生变化，陶瓷就出现压电效应。此外，还可以看出，陶瓷内的极化电荷是束缚电荷，而不是自由电荷，这些束缚电荷不能自由移动。所以在陶瓷中产生的放电或充电现象，是通过陶瓷内部极化强度的变化，引起电极面上自由电荷的释放或补充的结果。
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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。
压电陶瓷
压电效应的可逆性
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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。
晶体具有压电性的必要条件是晶体不具有对称中心。
所有铁电单晶都具有压电效应。
对于铁电陶瓷来说，虽然各晶粒都有较强的压电效应，但由于晶粒和电畴分布无一定规则，各方向几率相同，使ΣP =0，因而不显示压电效应，故必须经过人工预极化处理，使ΣP ≠0，才能对外显示压电效应。
陶瓷的压电效应来源于材料本身的铁电性，所有压电陶瓷也应是铁电陶瓷。
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压电材料的种类：
压电晶体，如石英等；
压电陶瓷，如钛酸钡、锆钛酸铅等；
压电半导体，如硫化锌、碲化镉等。
对压电材料特性要求：
①转换性能。要求具有较大压电常数。
②机械性能。压电元件作为受力元件，希望它的机械强度高、刚度大，以期获得宽的线性范围和高的固有振动频率。
③电性能。希望具有高电阻率和大介电常数，以减弱外部分布电容的影响并获得良好的低频特性。
④环境适应性强。温度和湿度稳定性要好，要求具有较高的居里点，获得较宽的工作温度范围。
⑤时间稳定性。要求压电性能不随时间变化。
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各种压电材料的优缺点
压电单晶
优点：Q值较大，有良好的温度特性。
缺点：制程困难。
陶瓷压电材料
优点：抗酸碱，机电耦合系数高，易制程任意形状。
缺点：温度系数大，需高压极化处理(kV/mm)。
高分子压