壓電材料在振動工程領域中的應用

點擊數：46002022-06-23 15:09:41　來源: 集成賈卡,提花裝置,電子賈卡,壓電選針器,壓電賈卡,傳感器,壓電陶瓷,驅動器,重慶中鐳科技有限公司

       壓電材料指的是具有壓電效應的材料。根據材料種類進行分類可分為無機壓電材料、有機壓電材料和復合壓電材料三種，無機壓電材料還可細分為壓電晶體和壓電陶瓷。

 在振動工程領域中，振動控制可分為主動控制和被動控制兩類。被動控制屬于反饋控制，結構簡單、易于實現，但是對于控制的效果和適應性較差；而主動控制不同，具有控制效果好、環境適應能力強等特點，彌補了被動控制的不足。目前，人們主要利用壓電材料對振動進行主動控制。

       ①壓電晶體：壓電晶體一般指的是壓電單晶體，即按晶體空間點陣長程有序生長而成的晶體，由于結構無對稱中心而具有壓電性，如石英、鎵酸鋰、鍺酸鋰等。目前投入使用的壓電單晶體主要為非鐵電性壓電晶體石英，石英晶體具有機械品質因數高、頻率溫度系數小的特點；其次即為鐵電性壓電晶體鈮酸鋰和鉭酸鋰，它們的機電耦合系數大，且可在高溫環境下使用。

       ②壓電陶瓷：壓電陶瓷指的是用幾種必須原料混合、高溫煉制而成，由粉粒間的固相反應和燒結過程得到的微細晶粒無規則集合而成的多晶體。在上世紀50年代發明的鋯鈦酸鉛（化學式，可簡稱為PZT）是至今使用最為廣泛的壓電陶瓷材料。與壓電單晶體對比，壓電陶瓷的壓電性強、介電常數高，加工成的形狀也比較多樣化，但同時也存在機械品質因子較低、電損耗較大、穩定性差等不足之處，更適用于大功率換能器和寬帶濾波器等應用。

       ③有機壓電材料：有機壓電材料又稱為壓電聚合物，以聚偏氟乙烯為典型代表。這類壓電材料的特點是材質柔韌、低密度、低阻抗、高壓電電壓常數，在壓力傳感、引燃引爆等領域有所運用。

 ④復合壓電材料：復合壓電材料由多種材料復合，兼具無機壓電材料和有機壓電材料的優勢，克服了難以加工成形的不足，更具有密度小、聲速低的特點，易和空氣、水及生物組織實現聲抗阻匹配。除此之外，壓電復合材料還具有上述材料未擁有的性能，如無自發極化的壓電材料與另外一種材料復合之后可具有熱釋電效應；普通壓電材料與磁滯伸縮材料復合可具有磁電效應等.