壓電鐵電材料的(常見(jiàn)的壓電材料有哪些)
1.常見(jiàn)的壓電材料有哪些
第一類(lèi)是無(wú)機(jī)壓電材料，分為壓電晶體和壓電陶瓷，壓電晶體一般是指壓電單晶體；壓電陶瓷則泛指壓電多晶體。
壓電陶瓷是指用必要成份的原料進(jìn)行混合、成型、高溫?zé)Y(jié)，由粉粒之間的固相反應(yīng)和燒結(jié)過(guò)程而獲得的微細(xì)晶粒無(wú)規(guī)則集合而成的多晶體。具有壓電性的陶瓷稱(chēng)壓電陶瓷，實(shí)際上也是鐵電陶瓷。在這種陶瓷的晶粒之中存在鐵電疇，鐵電疇由自發(fā)極化方向反向平行的180 疇和自發(fā)極化方向互相垂直的90疇組成，這些電疇在人工極化
2.什么是鐵電材料,有什么簡(jiǎn)介
鐵電材料是指具有鐵電效應(yīng)的一類(lèi)材料，它是熱釋電材料的一個(gè)分支。鐵電材料及其應(yīng)用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域最熱門(mén)的研究課題之一。晶體，其原因在于他們具有相當(dāng)優(yōu)異的性能。許多電光晶體、壓電材料就是鐵電晶體。鐵電晶體無(wú)論在技術(shù)上或理論上都具有重要的意義。
壓電材料：物質(zhì)受機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)能產(chǎn)生電壓，或受電壓作用時(shí)能產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力的性質(zhì)。例如：竊聽(tīng)器、Fabry-Perot干涉儀的推進(jìn)器（陶瓷）。
電光晶體：折射率在外電場(chǎng)作用下發(fā)生改變的材料。例如：Q開(kāi)關(guān)、。。鐵電材料，是熱釋電材料中的一類(lèi)。其特點(diǎn)是不僅具有自發(fā)極化，而且在一定溫度范圍內(nèi)，自發(fā)極化偶極矩能隨外施電場(chǎng)的方向而改變。它的極化強(qiáng)度P與外施電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系曲線(xiàn)如圖所示，與鐵磁材料的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)（B-H曲線(xiàn)）極為相似。極化強(qiáng)度P滯后于電場(chǎng)強(qiáng)度E，稱(chēng)為電滯曲線(xiàn)。電滯曲線(xiàn)是鐵電材料的特征。即當(dāng)鐵電晶體二端加上電場(chǎng)E后，極化強(qiáng)度P隨E增加沿OAB曲線(xiàn)上升，至B點(diǎn)后P隨E的變化呈線(xiàn)性（BC線(xiàn)段）。E下降，P不沿原曲線(xiàn)下降，而是沿CBD曲線(xiàn)下降。當(dāng)E為零時(shí)，極化強(qiáng)度P不等于零而為Pr，稱(chēng)為剩余極化強(qiáng)度。
只有加上反電場(chǎng)EH時(shí)P方等于零，EH稱(chēng)為鐵電材料的矯頑電場(chǎng)強(qiáng)度。CBDFGHIC構(gòu)成整個(gè)電滯曲線(xiàn)。鐵電晶體是由許多小區(qū)域（電疇）所組成，每個(gè)電疇內(nèi)的極化方向一致，而相鄰電疇的極化方向則不同。從宏觀來(lái)看，整個(gè)晶體是非極化的，呈中性。在外電場(chǎng)作用下，極化沿電場(chǎng)方向的電疇擴(kuò)大。當(dāng)所有電疇都沿外電場(chǎng)方向，整個(gè)晶體成為單疇晶體，即到達(dá)圖上飽和點(diǎn)B，當(dāng)外電場(chǎng)繼續(xù)增加，此時(shí)晶體只有電子和離子極化，與普通電介質(zhì)一樣，P與E成直線(xiàn)關(guān)系（BC段），延長(zhǎng)BC直線(xiàn)交P軸于T，相應(yīng)的極化強(qiáng)度Ps即為該晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度。
在某一溫度以上，鐵電材料的自發(fā)極化即消失，此溫度稱(chēng)為居里點(diǎn)。它是由低溫的鐵電相改變?yōu)楦邷氐姆氰F電相的溫度。典型鐵電材料有：鈦酸鋇（BaTiO3）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）等。過(guò)去對(duì)鐵電材料的應(yīng)用主要是利用它們的壓電性、熱釋電性、電光性能以及高介電常數(shù)。由于新鐵電材料薄膜工藝的發(fā)展，鐵電材料在信息存儲(chǔ)、圖像顯示和全息照相中的編頁(yè)器、鐵電光閥陣列作全息照相的存儲(chǔ)等已開(kāi)始應(yīng)用。
3.壓電材料 熱釋電材料 鐵電體材料的結(jié)構(gòu)區(qū)別
2.熱釋電材料
具有自發(fā)極化特性的晶體材料。自發(fā)極化是指由于物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)在某個(gè)方向上正負(fù)電荷中心不重合而固有的極化。一般情況下，晶體自發(fā)極化所產(chǎn)生的表面束縛電荷被吸附在晶體表面上的自由電荷所屏蔽，當(dāng)溫度變化時(shí)，自發(fā)極化發(fā)生改變，從而釋放出表面吸附的部分電荷。晶體冷卻時(shí)電荷極性與加熱時(shí)相反。熱釋電材料是一種壓電材料，是不具有中心對(duì)稱(chēng)性的晶體。具有熱釋電特性的材料有上千種，但廣泛應(yīng)用的不過(guò)十幾種，主要有硫酸三苷肽、鋯鈦酸鉛鑭、透明陶瓷和聚合物薄膜。熱釋電材料在工業(yè)上可用作紅外探測(cè)器件，熱攝像管并在國(guó)防上有某些特殊用途。其優(yōu)點(diǎn)是不用低溫冷卻，但靈敏度比相應(yīng)的半導(dǎo)體器件低。
4.常用的壓電材料有哪些
1、單晶有：水晶、鈮酸鋰、鈮鋅酸鉛-鈦酸鉛
2、陶瓷有：鋯鈦酸鉛、PZT-4、PZT-5、PZT-8、PZT-6、鈮鎂鋯鈦酸鉛、鈮鋅酸鉛鈦酸鉛、鈮鎳酸鉛鈦酸鉛等
3、其它的還有：PVDF
1、定義
壓電材料是受到壓力作用時(shí)會(huì)在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料。
2、材料原理
壓電現(xiàn)象是100多年前居里兄弟研究石英時(shí)發(fā)現(xiàn)的。那么，什么是壓電效應(yīng)呢？ 當(dāng)你在點(diǎn)燃煤氣灶或熱水器時(shí)，就有一種壓電陶瓷已悄悄地為你服務(wù)了一次。生產(chǎn)廠家在這類(lèi)壓電點(diǎn)火裝置內(nèi)，藏著一塊壓電陶瓷，當(dāng)用戶(hù)按下點(diǎn)火裝置的彈簧時(shí)，傳動(dòng)裝置就把壓力施加在壓電陶瓷上，使它產(chǎn)生很高的電壓，進(jìn)而將電能引向燃?xì)獾某隹诜烹?。于是，燃?xì)饩捅浑娀鸹c(diǎn)燃了。壓電陶瓷的這種功能就叫做壓電效應(yīng)。
壓電效應(yīng)的原理是，如果對(duì)壓電材料施加壓力，它便會(huì)產(chǎn)生電位差（稱(chēng)之為正壓電效應(yīng)），反之施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力（稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)）。如果壓力是一種高頻震動(dòng)，則產(chǎn)生的就是高頻電流。而高頻電信號(hào)加在壓電陶瓷上時(shí)，則產(chǎn)生高頻聲信號(hào)（機(jī)械震動(dòng)），這就是我們平常所說(shuō)的超聲波信號(hào)。也就是說(shuō)，壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能，這電石英晶體材料種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系確實(shí)非常有意思。
3、分類(lèi)
分為壓電晶體和壓電陶瓷，壓電晶體一般是指壓電單晶體；壓電陶瓷則泛指壓電多晶體。壓電陶瓷是指用必要成份的原料進(jìn)行混合、成型、高溫?zé)Y(jié)，由粉粒之間的固相反應(yīng)和燒結(jié)過(guò)程而獲得的微細(xì)晶粒無(wú)規(guī)則集合而成的多晶體。具有壓電性的陶瓷稱(chēng)壓電陶瓷，實(shí)際上也是鐵電陶瓷。在這種陶瓷的晶粒之中存在鐵電疇，鐵電疇由自發(fā)極化方向反向平行的180 疇和自發(fā)極化方向互相垂直的90疇組成，這些電疇在人工極化（施加強(qiáng)直流電場(chǎng)）條件下，自發(fā)極化依外電場(chǎng)方向充分排列并在撤消外電場(chǎng)后保持剩余極化強(qiáng)度，因此具有宏觀壓電性。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。這類(lèi)材料的研制成功，促進(jìn)了聲換能器，壓電傳電材料感器的各種壓電器件性能的改善和提高。
