壓電材料在振動工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

點(diǎn)擊數(shù)：37932022-06-23 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(qū)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(yīng)的材料。根據(jù)材料種類進(jìn)行分類可分為無機(jī)壓電材料、有機(jī)壓電材料和復(fù)合壓電材料三種，無機(jī)壓電材料還可細(xì)分為壓電晶體和壓電陶瓷。

 在振動工程領(lǐng)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(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)，但是對于控制的效果和適應(yīng)性較差；而主動控制不同，具有控制效果好、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，彌補(bǔ)了被動控制的不足。目前，人們主要利用壓電材料對振動進(jìn)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(diǎn)陣長程有序生長而成的晶體，由于結(jié)構(gòu)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(jī)械品質(zhì)因數(shù)高、頻率溫度系數(shù)小的特點(diǎn)；其次即為鐵電性壓電晶體鈮酸鋰和鉭酸鋰，它們的機(jī)電耦合系數(shù)大，且可在高溫環(huán)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?zé)捴贫桑煞哿ｉg的固相反應(yīng)和燒結(jié)過程得到的微細(xì)晶粒無規(guī)則集合而成的多晶體。在上世紀(jì)50年代發(fā)明的鋯鈦酸鉛（化學(xué)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(qiáng)、介電常數(shù)高，加工成的形狀也比較多樣化，但同時也存在機(jī)械品質(zhì)因子較低、電損耗較大、穩(wěn)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(yīng)用。

       ③有機(jī)壓電材料：有機(jī)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(diǎn)是材質(zhì)柔韌、低密度、低阻抗、高壓電電壓常數(shù)，在壓力傳感、引燃引爆等領(lǐng)域有所運(yùn)用。

 ④復(fù)合壓電材料：復(fù)合壓電材料由多種材料復(fù)合，兼具無機(jī)壓電材料和有機(jī)壓電材料的優(yōu)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(diǎn)，易和空氣、水及生物組織實現(xiàn)聲抗阻匹配。除此之外，壓電復(fù)合材料還具有上述材料未擁有的性能，如無自發(fā)極化的壓電材料與另外一種材料復(fù)合之后可具有熱釋電效應(yīng)；普通壓電材料與磁滯伸縮材料復(fù)合可具有磁電效應(yīng)等.