压电陶瓷及其应用

     压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体，由于它的生产工艺与陶瓷的生产工艺相似（原料粉碎、成型、高温烧结）因而得名。     某些各向异性的晶体，在机械力作用下，产生形变，使带电粒子发生相对位移，从而在晶体表面出现正负束缚电荷，这种现象称为压电效应。晶体的这种性质称为压电性。压电性是J•居里和P•居里兄弟于1880年发现的。几个月后他们又用实验验证了逆压电效应、即给晶体施加电压时，晶体会产生几何形变。     1940年以前，只知道有两类铁电体（在某温度范围内不仅具有自发极化，而且自发极化强度的发向能因外场强作用而重新取向的晶体）：一类是罗息盐和某些关系密切的酒石酸盐；一类是磷酸二氢钾盐和它的同品型物。前者在常温下有压电性，技术上有使用价值，但有易溶解的缺点；后者要在低温（低于—14   C）下才有压电性，工程使用价值不大。     1942-1945年间发现钛酸钡（BaTiO   ）具有异常高的介电常数，不久又发现它具有压电性，BaTi  O   压电陶瓷的发现是压电材料的一个飞跃。这以前只有压电单晶材料，此后出现了压电多晶材料——压电陶瓷，并获得广泛应用。1947年美国用BaTiO   陶瓷制造留声机用拾音器，日本比美国晚用两年。BaTiO   存在压电性比罗息盐弱和压电性随温度变化比石英晶体大的缺点。     1954年美国B•贾菲等人发现了压电PbZrO   -PbTiO  (PZT)固溶体系统，这是一个划时代大事，使在BaTiO   时代不能制作的器件成为可能。此后又研制出PLZT透明压电陶瓷，使压电陶瓷的应用扩展到光学领域。     迄今，压电陶瓷的应用，上至宇宙开发，下至家庭生活极其广泛。     我国对压电陶瓷的研究始于五十年代末期，比国外晚10年左右，目前在压电陶瓷的试制、工业生产等方面都已有相当雄厚力量，有不少材料已达到或接近国际水平。