當前位置:
首頁 > 知識 > 能發出超聲波的壓電陶瓷是什麼東西?

能發出超聲波的壓電陶瓷是什麼東西?

知識點:壓電陶瓷是一種基於壓電效應,是能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料,屬於無機非金屬材料。

目前,超聲感測器主要分為兩種,一種是基於壓電效應的壓電感測器,另一種是基於磁致伸縮效應的磁致伸縮感測器。

運用壓電效應原理的超聲波感測器,其常用的壓電材料主要為石英晶體、鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷等。在壓電材料切片上施加交變電壓,使它產生電致伸縮振動,就能產生超聲波。

壓電陶瓷是一種基於壓電效應,能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料,屬於無機非金屬材料。

能發出超聲波的壓電陶瓷是什麼東西?

壓電效應是某些晶體和壓電陶瓷所具有的性質,在某些電介質上載入負荷後,使其產生極化現象,在其表面上,正負電荷會發生分離。當去除外力後,如果極化現象不消失,就稱為正壓電效應;相反,當在電介質的極化方向上施加電場,電介質也會發生變形,但是當電場去掉後,電介質的變形也隨之消失,這種現象就稱為逆壓電效應,或稱為電致伸縮現象。

壓電陶瓷具有敏感的特性,可以將極其微弱的機械振動轉換成電信號。鋯鈦酸鉛系(PZT)壓電陶瓷是目前使用最廣,能夠最有效地實現機械能與電能轉換的壓電陶瓷,所以在現代工業上有著廣泛的應用,佔據著壓電陶瓷總產量的70%。

能發出超聲波的壓電陶瓷是什麼東西?

PZT壓電陶瓷晶體在居里溫度以上時,其結構為立方晶系鈣鈦礦型,到居里溫度時,發生相變並發生自發極化轉成四方鐵電相。PZT的晶格常數隨組成的不同而不同,在四方鐵電相區域,隨著Zr含量的增加,晶胞的體積會隨之相應增大,就具有良好的機電耦合係數和機械品質因數。

另外,由於PZT體系壓電陶瓷含有大量重金屬鉛Pb,對生態環境造成不利影響,因此,找出合適的無鉛材料逐步取代PZT壓電陶瓷是現在壓電陶瓷領域研究的重點。




能發出超聲波的壓電陶瓷是什麼東西?

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創 轉載時務請註明出處

更多精彩內容,敬請關注科學原理一點通官方網站

微信公眾平台(ID:kxylydt)

作者寫於2016-04-27
喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 知識百科 的精彩文章:

女性也有前列腺嗎?
上火出鼻血是怎麼一回事?

TAG:知識百科 |