压电陶瓷概念及性质

压电陶瓷是指把氧化物混合(氧化锆、氧化铅、氧化钛等)高温烧结、固相反应后而成的多晶体，并通过直流高压极化处理使其具有压电效应的铁电陶瓷的统称，是一种能将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。

压电陶瓷的基本物理性质

1.压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度,通常用介电常数来表示。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。

2.压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。

3.压电陶瓷最大的特性是具有压电性,包括正压电性和逆压电性。

4.压电陶瓷具有自发极化的性质,而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。

压电陶瓷的分类

铅基压电陶瓷材料

Pb(Zr,Ti)O3(简称为PZT)压电陶瓷材料是目前市场上应用最广泛的压电陶瓷材料。

无铅压电陶瓷材料

1.钛酸钡基无铅压电陶瓷；例如钛酸钡（BaTiO3）

2.含铋钙钛矿型压电陶瓷

钛酸铋钠(Na1/2Bi1/2)TiO3，简写为BNT基的压电陶瓷是此类陶瓷的代表，BNT作为一种无铅的铁电材料，由于其复杂的相变过程以及优异的压电性能，引起了研究者的广泛关注。

3.铌酸盐系无铅压电陶瓷

主要包括碱金属钙钛矿结构铌酸盐陶瓷和钨青铜结构铌酸盐陶瓷。

例如KNbO3和LiNbO3体系

4.铋层状结构无铅压电陶瓷

例如Bi4Ti3O12，PbBi4Ti4O15，SrBi4Ti4O15，(Pb,Sr)Bi4Ti4O15，SrBi2Nb2O9

压电陶瓷材料的制备方法

低温烧结方法、sol-gel热压法、超细粉体制备及添加助熔剂法、低温烧结渗银法、化学沉银法

压电陶瓷生产的工艺流程：

配料→球磨→过滤、干燥→二次球磨→过滤、干燥→过筛→成型→排塑→烧结→精修→上电极→烧银→极化→测试

压电陶瓷材料应用

1.压电陶瓷可以将声波转化为电信号，因此被广泛应用于声波传感器中。

2.压电陶瓷还可以用于制造振动器，例如手机中的振动器。

3.压电陶瓷电机是一种新型的电机，它利用压电陶瓷的压电效应来产生机械运动。

4.压电陶瓷加湿器是一种新型的加湿器，它利用压电陶瓷的压电效应来产生微小的水雾颗粒，从而实现加湿的效果。

5.可以用于制造电子陶瓷。