细晶粒压电陶瓷
以往的压电陶瓷是由几微米至几十微米的多畴晶粒组成的多晶材料,尺寸已不能满足需要了。减小粒径至亚微米级,可以改进材料的加工性,可将基片做地更薄,可提高阵列频率,降低换能器阵列的损耗,提高器件的机械强度,减小多层器件每层的厚度,从而降低驱动电压,这对提高叠层变压器、制动器都是有益的。减小粒径有上述如此多的好处,但同时也带来了降低压电效应的影响。为了克服这种影响,人们更改了传统的掺杂工艺,使细晶粒压电陶瓷压电效应增加到与粗晶粒压电陶瓷相当的水平。现在制作细晶粒材料的成本已可与普通陶瓷竞争了。近年来,人们用细晶粒压电陶瓷进行了切割研磨研究,并制作出了一些高频换能器、微制动器及薄型蜂鸣器(瓷片20-30um厚),证明了细晶粒压电陶瓷的***性。随着纳米技术的发展,细晶粒压电陶瓷材料研究和应用开发仍是近期的热点。例如,压电材料已被用来制作智能结构,此类结构除具有自承载能力外,还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能,在未来的***设计中占有重要的地位。
压电陶瓷片的应用 压电陶瓷片主要用于压电扬声器、传声器、超声延迟线、测量振动和测量压力的传感器、电话中的送受话器等方面作机械能(声能)转换成电能,或者在低功率下由电能转换成机械能的换能元件;现在美国、日本、俄罗斯和中国已开始进行这类材料的生产工艺研究,它的批量生产的成功必将带来压电材料应用的飞速发展。也可应用于超声波清洗焊接、探伤、超声诊断、水声发射、引燃、引爆等作高压强功率时将电能转换成机械能的换能组成元件。
压电陶瓷拾音器和扬声器
压电陶瓷在电声设备上有广泛应用,例如压电陶瓷拾音器、扬声器。送受话器等都是
利用压电陶瓷的换能性质(机械能转变为电能或反过来)来研制的。
电声设备要求机械阻抗低,能与音源或振动源相正配,双膜片型压电振子能符合这些
要求。它是由两片长度伸缩的压电陶瓷片粘合而成,当一片伸长时,另一片缩短,整体
做弯曲运动。
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