压电陶瓷和电致伸缩陶瓷都是电介质,电介质在电场的作用下有两种效应,即逆压电效应和电致伸缩效应。一类是有害杂质,特别是异价离子,如硼B,碳C,磷P,硫S,AL等。其中逆压电效应是指电介质在外电场的作用下产生应变,应变大小与电场大小成正比,应变的方向与电场方向有关。而电致伸缩效应是指电介质在电场的作用下由于感应极化作用引起应变,且应变与电场方向无关,
应变的大小与电场的平方成正比。钙钛矿、钨青铜、铋层状结构压电陶瓷是三类典型的压电陶瓷材料体系,具有不同的晶体结构和性能特点,可应用于不同的高温领域。但是,压电晶体的生产是强污染行业(发达国家均将其转换到不发达国家来生产),其生产过程中的环节比较多,成品率比较低。随着使用环境越来越苛刻,现有的三类压电陶瓷材料已无法满足装备的使用要求,它们面临的共性技术挑战是难以兼顾高压电性能和高温高稳定性。本项目在“863”计划、国家自然科学稀土专项等项目支持下,紧密围绕三类典型压电陶瓷在高温应用中急需突破的技术难题,开展了组成设计新方法研究和制备技术,经过10多年的不懈努力,成功研制出了具有自主知识产权的系列压电陶瓷,取得了一系列发明创造和成果。压电陶瓷必须经过极化之后才具有压电性能。所谓极化(Poling),就是在压电陶瓷上加一强直流电场,使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列,又称人工极化处理,或单畴化处理。极化的微观机理极化状态是电场对电介质的荷电质点产生相对位移的作用力与电荷间互相吸引力的暂时平衡统一的状态。
压电陶瓷必须经过极化之后才具有压电性能。所谓极化(Poling),就是在压电陶瓷上加一强直流电场,使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列,又称人工极化处理,或单畴化处理。逆压电效应
当给晶体施加一电场时,不仅产生了极化,同时还产生形变,这种由电场产生形变的现象称为逆压电效应。这是由于晶体受电场作用时,在晶体内部产生了应力(压电应力),通过应力作用产生压电应变。
逆压电效应
当给晶体施加一电场时,不仅产生了极化,同时还产生形变,这种由电场产生形变的现象称为逆压电效应。这是由于晶体受电场作用时,在晶体内部产生了应力(压电应力),通过应力作用产生压电应变。
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