2.．压电陶瓷材料预烧烧结球磨成型配料烘料测试性能被电极老化极化传统的压电陶瓷工艺流程
2. 压电陶瓷材料 烘 料 配 料 球磨 预烧 成 型 测试性能 老 化 极 化 被电极 烧 结 传统的压电陶瓷工艺流程
压电陶瓷·晶胞结构Temp.<TeOPbTemp.>TcOPb0.oOTi,ZrTi,Zr
压电陶瓷 • 晶胞结构
压电陶瓷的压电效应压电陶瓷属于铁电体一类的物质，是人工制造的多晶压电材料，它具有类似铁磁材料磁畴结构的电畴结构。电畴是分子自发形成的区域，它有一定的极化方向，从而存在一定的电场。在无外电场作用时，各个电畴在晶体上杂乱分布，它们的极化效应被相互抵消，因此原始的压电陶瓷内极化强度为零，见图（a）剩余极化强度直流电场E电场作用下的伸长剩余伸长(a)极化处理前(b)极化处理中(c)极化处理后
压电陶瓷的压电效应 压电陶瓷属于铁电体一类的物质，是人工制造的多晶压电 材料，它具有类似铁磁材料磁畴结构的电畴结构。电畴是分子自 发形成的区域，它有一定的极化方向，从而存在一定的电场。在 无外电场作用时，各个电畴在晶体上杂乱分布，它们的极化效应 被相互抵消，因此原始的压电陶瓷内极化强度为零，见图（ a）。 直流电场 E 剩余极化强度 电场作用下的伸长 剩余伸长 ( a )极化处理前 ( b )极化处理中 ( c )极化处理后
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，如图。电极自由电荷+++++「极化方向人束缚电荷电极/+++++陶瓷片内束缚电荷与电极上吸附的自由电荷示意图
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，如图。 －－－－－ －－－－－ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ 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
如果在陶瓷片上加一个与极化方向平行的压力F，如图，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。F十十「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）
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。 ＋＋＋＋＋ －－－－－ －－－－－ ＋＋＋＋＋ 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 － ＋