壓電材料肖建群第1頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五歷史回顧：1880年，法國物理學(xué)家P.居里和J.居里兄弟發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)；1881年,居里兄弟又通過石英晶體壓電實驗驗證了逆壓電效應(yīng)；1947年，美國的羅伯特在BaTiO3陶瓷上加高電壓進行極化處理,獲得壓電陶瓷的壓電性。1955年，美國的B.賈菲發(fā)現(xiàn)了比BaTiO3的壓電性能優(yōu)越的鋯欽酸鉛,即PZT壓電陶瓷；七十年代興起的有機聚合物壓電材料（PVDF）。第2頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用：“壓電效應(yīng)”讓人穿著衣服走路都能發(fā)電！國產(chǎn)壓電寫真機我們是“壓電陶瓷點火器”第3頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五原理介紹：對壓電材料施加壓力，它便會產(chǎn)生電位差（稱之為正壓電效應(yīng)）；反之，施加電壓,則產(chǎn)生機械應(yīng)力（稱為逆壓電效應(yīng)）。如果壓力是一種高頻震動，則產(chǎn)生的就是高頻電流。高頻電信號加在壓電陶瓷上時，則產(chǎn)生高頻聲信號（機械震動），這就是我們平常所說的超聲波信號。第4頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五在傳統(tǒng)的不可控阻尼材料亦即在黏彈層上鋪設(shè)一層壓電材料,通過反饋控制來主動調(diào)節(jié)壓電層的軸向變形。壓電材料用于智能結(jié)構(gòu)震動控制：壓電材料用于揚聲器工作原理第5頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五材料性能評價：高居里點：磁石加熱到一定溫度時，原來的磁性就會消失。人們把這個溫度叫做“居里點”。穩(wěn)定性好：

耐酸，耐堿，耐空氣氧化，硬度，強度等介電常數(shù)、極化常數(shù)和轉(zhuǎn)換效率第6頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五無機壓電材料壓電晶體

壓電晶體一般是指壓電單晶體。例如水晶（石英晶體）、鎵酸鋰、鍺酸鋰、鍺酸鈦以及鐵晶體管鈮酸鋰、鉭酸鋰等。壓電陶瓷

壓電陶瓷則泛指壓電多晶體，也是鐵電陶瓷。例如：鈦酸鋇BT、鋯鈦酸鉛PZT、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰PBLN、改性鈦酸鉛PT等第7頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五有機壓電材料：壓電聚合物

如偏聚氟乙烯（PVDF）復(fù)合壓電材料

在有機聚合物基底材料中嵌入片狀、棒狀、桿狀、或粉末狀壓電材料第8頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五壓電材料應(yīng)用：能量轉(zhuǎn)換器

振動能和超聲振動能-電能換能器，包括了電聲換能器，水聲換能器和超聲換能器。傳感器

壓電式壓力傳感器和壓電式加速度傳感器。驅(qū)動器應(yīng)用利用逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能或機械運動。電子束輻照共聚合物使壓電材料產(chǎn)生大