电子陶瓷第六章第一讲

《电子陶瓷第六章第一讲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章压电铁电陶瓷第六章压电与铁电陶瓷§6.1晶体的压电性1880年，居里在研究水晶晶体的物理性质时，发现外加机械力会在水晶晶体表面激发出电荷，这一效应称为压电效应。晶体的这一性质称为压电性(piezoelectricity)。随后，在罗息盐（酒石酸钾钠）、磷酸二氢氨、磷酸二氢钾、酒石酸乙烯二胺、硫酸锂单水化合物、钛酸钡等压电、铁电晶体。第六章压电与铁电陶瓷1919年：罗息盐的电声元件1921年：水晶谐振器1940年：磷酸二氢氨和磷酸二氢钾声纳1945年以后，发现了六水合硫酸铝胍、硫酸三甘肽、铌酸钾、钛酸钾、钛酸铅、钽酸钾等晶体；1947年：发现

2、了钛酸钡压电陶瓷；1954年：发现了锆钛酸铅压电陶瓷；1960年：发现了弛豫(Relaxor)铁电陶瓷；第六章压电与铁电陶瓷1971年：发现了PLZT透明压电陶瓷1997年：制备成功PZN-PT;PMN-PT单晶2001年：高居里温度压电陶瓷2004年：高性能无铅压电陶瓷新的压电材料不断涌现，在电子、计算机、航天、航空、通信等领域获得了广泛的应用。表6.1压电铁电陶瓷在电子学中的应用应用领域压电产品作用信号处理滤波器、放大器、延迟线、混频器、卷积器、光开关、声光调制器等电-声-光转变存储显示铁电存储器、铁电显示器、X射线全息存储器存储和显示图象接

3、收发射声纳、超声探伤仪、耳机、电视遥控器等发射与接收超声波检测陀螺、压力计、流量计、风速计、加速度表等检测和自动控制信号发生器电信号发生器-压电振荡器声信号发生器-电声换能器超声换能器信号源、通信表6.1压电铁电陶瓷在电子学中的应用（续）应用领域压电产品作用电源压电发电机——压电打火机、汽车点火器、压电引信高压源、引燃、引爆压电变压器——压电电源、静电除尘器、负离子发生器、静电复印机等压电电动机——照相机聚焦、微位移控制（原子力显微镜）、航空航天领域等精密位移控制CeramicinsulatorsBulkCeramicThermistorsBul

4、kCeramicVaristors(VDR-voltagedependentresistors)BulkceramicresistorsHightemperaturecircumstances单层压电变压器应用用於臭氧产生器、负离子产生器、靜电消除装置、电子口罩等等多层压电变压器应用用於笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、数码相机(DSC)、数码摄影机(DSC)等的冷阴极管电源等。用於移动电话、PDA、笔记本电脑等的发声组建压电式平面喇叭DistributedModeActuator(DMA)DMAG-2较佳音质的电脑的动圈式喇叭尺寸.40x20

5、x15mmdeep(12cm³).相同频率响应及音压的压电平面喇叭尺寸42x10x2.5mm(1.05cm³).……12TimesSmaller压电平面喇叭的优点DMA应用实例N506iV501T相机变焦镜头組致动器螺旋式压电振子应用实例超声雾化压电換能器应用实例汽车倒车雷达原子力显微镜（AtomicForceMicroscopy，AFM）硬件架构：可分成三个部分：力检测部分、位置检测部分、反馈系统。沉积于云母片上的抗体分子的AFM成像。空气中，室温。由于抗体分子沉积于支持物的方向不同，而表现出几种形态。原子力显微镜对金的观测烟草花叶病毒扫描

6、图第六章压电与铁电陶瓷§6.2压电效应压电效应—当晶体受外力作用发生形变时，在晶体的某些表面出现电荷积累的现象称为正压电效应。单位面积的极化电荷D与应力T之间的关系为：d为压电系数第六章压电与铁电陶瓷逆压电效应—当晶体受电场作用时，晶体会发生形变的现象称为逆压电效应。（如果电场是交变的，就会引起晶体的振动）应变S和电场E之间的关系为：dt仍称为压电常数。压电效应与逆压电效应第六章压电与铁电陶瓷压电效应是由于机械力作用下，晶体产生形变，引起带电粒子的相对位移，从而使晶体的总电矩发生改变而产生的。晶体是否有压电性，是由晶体的结构对称性所决定的。在32

7、种点群中，有11种点群具有对称中心，没有压电性；有21种点群没有对称中心，可能有压电性。第六章压电与铁电陶瓷进一步研究表明，在21种没有对称中心的点群中，点群432因为具有较高的对称性，也没有压电性。因此，具有压电性的点群为20种。第六章压电与铁电陶瓷具有压电性的20种点群为：第六章压电与铁电陶瓷并非上述20种点群的所有晶体都具有压电性。压电晶体首先是不导电的或半导电的其次，结构中应有荷电质点—离子或离子团。压电晶体应该是具有无对称中心的、离子性晶体或由离子团组成的分子晶体第六章压电与铁电陶瓷晶体的电行为用电场E、电位移矢量D描述。E、D的关系在

8、电场不太大的情况下为：第六章压电与铁电陶瓷E和D的单位分别为：V/m;C/m2Ei和Di（i=1,2,3）分别为三维坐标的各坐标分量为