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鐵電陶瓷
功能多、用途廣。利用其壓電特性可以制成壓電器件,這是鐵電陶瓷的主要應用,因而常把鐵電陶瓷稱為壓電陶瓷。利用鐵電陶瓷的熱釋電特性(在溫度變化時,因極化強度的變化而在鐵電體表面釋放電荷的效應)可以制成紅外探測器件,在測溫、控溫、遙測、遙感以至生物、醫(yī)學等領域均有重要應用價值。若兩片陶瓷片加反向電壓,則一邊收縮另一邊伸長,使金屬片彎曲變形,若外加交變電壓,金屬片將作周期性振動。典型的熱釋電陶瓷有鈦酸鉛(PbTiO3)等。利用透明鐵電陶瓷PLZT(摻鑭的鈦鋯酸鉛)的強電光效應(通過外加電場對透明鐵電陶瓷電疇狀態(tài)的控制而改變其光學性質,從而表現(xiàn)出電控雙折射和電控光散射的效應),可以制成激光調制器、光電顯示器、光信息存儲器、光開關、光電傳感器、圖像存儲和顯示器,以及激光或輻射防護鏡等新型器件。
壓電陶瓷片檢測方法
1:將萬用表的量程開關撥到直流電壓2.5V擋,左手拇指與食指輕輕捏住壓電陶瓷片的兩面,右手持萬用表的表筆,紅表筆接金屬片,黑表筆橫放陶瓷表面上,然后左手稍用力壓一下,隨后又松一下,這樣在壓電陶瓷片上產生兩個極性相反的電壓信號,使萬用表的指針先向右擺,接著回零,隨后向左擺一下,擺幅約為0.1一0.15V,擺幅越大,說明靈敏度越高。若萬用表指針靜止不動,說明內部漏電或破損。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能,這種相互對應的關系確實非常有意思。
切記不可用濕手捏壓電片,測試時萬用表不可用交流電壓擋,否則觀察不到指針擺動,且測試之前用R×l0k擋,測其絕緣電阻應為無窮大。
2:用R×10k擋測兩極電阻,正常時應為∞,然后輕輕敲擊陶瓷片,指針應略微擺動
在業(yè)余條件下,可以用萬用表的電壓擋來檢查壓電陶瓷片的質量好壞,具體方法是:將萬用表撥至2.5V直流電壓檔,左手拇指與食指輕輕握住壓電陶瓷片的兩面,右手持兩支表筆,紅表筆接金屬片,黑表筆橫放在陶瓷表面上,如圖1所示。然后左手拇指與食指稍用力壓緊一下,隨即放松,壓電陶瓷片上就先后產生兩個極性相反的電壓倍號,使指針先是向右捏一下,接著返回零位,又向左擺一下。擺動幅度約為0.1~0.15V?,F(xiàn)在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進行這類材料的生產工藝研究,它的批量生產的成功必將帶來壓電材料應用的飛速發(fā)展。在壓力相同的情況下,擺幅愈大,壓電陶瓷片的靈敏度愈高。若表針不動,說明壓電陶瓷片內部漏電或者破損。
所謂極化,就是在壓電陶瓷上加一個強直流電場(或電壓),使陶瓷中的電疇沿電場方向取向排列。只有經過極化工序處理的陶瓷,才能顯示壓電效應。
要使壓電陶瓷得到完善的極化,充分發(fā)揮其壓電性能,就必須合理的選擇極化條件,即極化電場、極化溫度和極化時間。