压电材料测试仪分析压电材料的应用及发展趋势

　　当你在点燃煤气灶或热水器时，就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。生产厂家在这类压电点火装置内，藏着一块压电陶瓷，当用户按下点火装置的弹簧时，传动装置就把压力施加在压电陶瓷上，使它产生很高的电压，进而将电能引向燃气的出口放电，于是，燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。

　　压电材料可以因机械变形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形，这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。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，在未来的飞行器设计中占有重要的地位。

　　什么是压电材料？

　　压电材料（piezoelectric material），受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。利用压电材料的特性可实现机械振动（声波）和交流电的互相转换。因而压电材料广泛用于传感器元件中，例如地震传感器，力、速度和加速度的测量元件以及电声传感器等。

　　压电材料种类

　　1压电单晶

　　石英（SiO2，J·居里和P·居里兄弟于1880年发现的），性稳定，但价格高，一般仅用于标准仪器或要求较高的传感器中；

　　优点：Q值较大，有良好的温度特性。

　　缺点：制程困难，价格贵。

　　2压电陶瓷材料

　　PZT、BaTiO3、PTiO3、铋层状陶瓷等。

　　优点：抗酸碱，机电耦合系数高，易制程任意形状，价格便宜。

　　缺点：温度系数大，需高压极化处理(kV/mm)。

　　3压电聚合物

　　聚二氟乙烯（PVF2）是目前发现的压电效应较强的聚合物薄膜，当在膜厚方向加直流高压电场极化后，就可以成为具有压电性能的高分子薄膜。这种薄膜有可挠性，并容易制成大面积压电元件。这种元件耐冲击、不易破碎、稳定性好、频带宽。为提高其压电性能还可以掺入压电陶瓷粉末，制成混合复合材料(PVF2—PZT)。

　　优点：低声学阻抗特性，柔软可做极薄的组件。

　　缺点：压电参数小，需*的极化电场(MV/mm)。

　　4压电复合材料

　　压电陶瓷与聚合物的复合，同时兼具陶瓷的高压电性能，又有聚合物的韧性，一些指标特别优异。0-3型、1-3型、3-3型。