壓電效應及其原理

壓電效應：某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，內(nei) 部會(hui) 產(chan) 生極化現象，同時在它的兩(liang) 個(ge) 相對表麵上出現正負相反的電荷。當外力去掉後，它又會(hui) 恢複到不帶電的狀態，這種現象稱為(wei) 正壓電效應。當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。

相反，當在電介質的極化方向上施加電場，這些電介質也會(hui) 發生變形，電場去掉後，電介質的變形隨之消失，這種現象稱為(wei) 逆壓電效應，或稱為(wei) 電致伸縮現象。依據電介質壓電效應研製的一類傳(chuan) 感器稱為(wei) 為(wei) 壓電傳(chuan) 感器。

       並非的陶瓷都具有壓電效應。作為(wei) 壓電陶瓷的原材料，在晶體(ti) 結構上一定是不具有對稱中心的晶體(ti) ，如氧化鉛、氧化鋯、氧化鈦、碳酸鋇、氧化铌、氧化鎂、氧化鋅等。將這些原材料在高溫下致密燒結，製成陶瓷，並將製好的陶瓷在直流高壓電場下進行極化處理，才能成為(wei) 壓電陶瓷。

常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛以及三元係壓電陶瓷等。

     壓電陶瓷的應用範圍非常廣泛，而且與(yu) 人類的生活密切相關(guan) 。其應用大致可歸納為(wei) 以下四方麵：

（1）能量轉換。壓電陶瓷可以將機械能轉換為(wei) 電能，故可用於(yu) 製造壓電打火機、壓電點火機、移動X光機電源等。用壓電陶瓷也可以把電能轉換為(wei) 超聲振動，用於(yu) 探尋水下魚群，對金屬進行無損探傷(shang) ，以及超聲清洗、超聲醫療等。

（2）傳(chuan) 感。用壓電陶瓷製成的傳(chuan) 感器可用來檢測微弱的機械振動並將其轉換為(wei) 電信號，可應用於(yu) 聲納係統、氣象探測、遙感遙測、環境保護、家用電器等。

（3）驅動。壓電驅動器是利用壓電陶瓷的逆壓電效應產(chan) 生形變，以精que地控製位移，可用於(yu) 精密儀(yi) 器與(yu) 精密機械、微電子技術、光纖技術及生物工程等領域。

（4）頻率控製。壓電陶瓷還可以用來製造各種濾波器和諧振器。在收音機的電子線路中，振蕩器和濾波器是*的重要部件。壓電陶瓷用完成振蕩、濾波功能。

 壓電地震儀(yi)

地震震源一般在地殼內(nei) 比較深的地方。從(cong) 震源開始，震動不斷向四麵八方傳(chuan) 播。震動是一種機械波，當地震儀(yi) 中的壓電陶瓷受到機械波的作用後，按照正壓電效應，就會(hui) 感應出一定強度的電信號，這些信號可以在屏幕上顯示或是以其他形式表現出來。

    由於(yu) 壓電陶瓷的壓電效應非常靈敏，能精que測出幾達因的力的變化，甚至可以檢測到十多米外昆蟲拍打翅膀引起的空氣擾動，所以壓電地震儀(yi) 能精que地測出地震的強度。由於(yu) 壓電陶瓷能測定聲波的傳(chuan) 播方向，故壓電地震儀(yi) 還能指示出地震的方位和距離。可以毫不誇張地說，壓電陶瓷在地震預報方麵大顯了身手。