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  压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外, 还具有介电性、弹性等, 已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等，除了用于高科技领域，人们日常生活中也较为常见。

一、压电陶瓷工艺示例：

  1.压电陶瓷的成型主要目的是制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。

  ①排塑：目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。

  ②烧结成瓷：将毛坯在高温下密封烧结成瓷。此环节相当重要。

  ③压电陶瓷的外形加工：将烧好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。

  2.压电陶瓷材料必须经过极化后才具有压电性能；极化就是在直流电场的作用下使压电陶瓷中的铁电畴沿电场方向取向。

  ①被电极：在要求的陶瓷表面设置上导电电极。一般方法有银层烧渗、化学沉积和真空镀膜。

  ②高压极化：使陶瓷内部电畴定向排列，从而使陶瓷具有压电性能。

  ③极化电压：软性材料一般为2KV/mm左右，硬性一般为4KV/mm左右 

  ④极化温度：不同的材料极化温度也不同，升高极化温度可以相应的降低极化电压。

  ⑤极化时间：极化时间越长，极化就越充分，但当极化达到饱和状态后，再加长时间都没有明显的效果。

  3.压电陶瓷的老化测试，一般情况其陶瓷性能稳定后检测各项指标，看是否达到了预期的性能要求。

  ①压电陶瓷的制造特点是在直流电场下对铁电陶瓷进行极化处理，使之具有压电效应。

  ②一般极化电场为3～5kV/mm，温度100～150°C，时间5～20min。这三者是影响极化效果的主要因素。性能较好的压电陶瓷，如锆钛酸铅系陶瓷，其机电偶合系数可高达0.313～0.694。

二、压电陶瓷用途示例：

  1、声音转换器

  声音转换器是常见的应用之一。像拾音器、传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探深仪、声纳、材料的超声波探伤仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。如儿童玩具上的蜂鸣器就是电流通过压电陶瓷的逆压电效应产生振动，而发出人耳可以听得到的声音。压电陶瓷通过电子线路的控制，可产生不同频率的振动，从而发出各种不同的声音。例如电子音乐贺卡，就是通过逆压电效应把交流音频电信号转换为声音信号。

  2、压电引爆器

  自从次世界大战中英军发明了坦克，并在法国索姆河的战斗中使用而重创了德军后，坦克在多次战斗中大显身手。然而到了20世纪六七十年代，由于反坦克武器的发明，坦克失去了昔日的辉煌。反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克，就会马上爆炸，把坦克炸得粉碎。这是因为弹头上装有压电陶瓷，它能把相碰时的强大机械力转变为瞬间高电压，爆发火花而引爆炸药。

  3、压电打火机

  煤气灶上用的一种新式电子打火机，就是利用压电陶瓷制成的。只要用手指压一下打火按钮，打火机上的压电陶瓷就能产生高电压，形成电火花而点燃煤气，可以长久使用。所以压电打火机不仅使用方便，安全可靠，而且寿命长，例如一种钛铅酸铅压电陶瓷制成的打火机可使用100万次以上。

  4、防核护目镜

  核试验员带上用透明压电陶瓷做成的护目镜后，当核爆炸产生的光辐射达到危险程度时，护目镜里的压电陶瓷就把它转变成瞬时高压电，在1/1000 s里，能把光强度减弱到只有1/10000，当危险光消失后，又能恢复到原来的状态。这种护目镜结构简单，只有几十克重，安装在防核护目头盔上携带十分方便。

  5、超声波换能器

  适用于用于超声波焊接设备以及超声波清洗设备，主要采用大功率发射型压电陶瓷制作，超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波换能器作为能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。

  6、声纳

  在海战中，难对付的是潜艇，它能长期在海下潜航，神不知鬼不觉地偷袭港口、舰艇，使敌方大伤脑筋。如何寻找敌潜艇？靠眼睛不行，用雷达也不行，因为电磁波在海水里会急剧衰减，不能有效地传递信号，探测潜艇靠的是声纳------水下耳朵。压电陶瓷就是制造声纳的材料，它发出超声波，遇到潜艇便反射回来，被接收后经过处理，就可测出敌潜艇的方位、距离等。