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由于壓電陶瓷存在壓電效應(yīng),因此樣品處于不同的機(jī)械條件下,其所測得的介電常數(shù)也不相同。在機(jī)械自由條件下,測得的介電常數(shù)稱為自由介電常數(shù),在εT表示,上角標(biāo)T表示機(jī)械自由條件。制造優(yōu)良的壓電陶瓷元器件,通常要對壓電陶瓷性能提出明確的要求。在機(jī)械夾持條件下,測得的介電常數(shù)稱為夾持介電常數(shù),以εS表示,上角標(biāo)S表示機(jī)械夾持條件。由于在機(jī)械自由條件下存在由形變而產(chǎn)生的附加電場,而在機(jī)械受夾條件下則沒有這種效應(yīng),因而在兩種條件下測得的介電常數(shù)數(shù)值是不同的。
像 BaTiO,那樣的單元系壓電陶瓷,還有 PbTiO 和PbZrO 等。PbTiO,陶瓷是一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的材料,它具有居里溫度高(490℃)、各向異性大(c/a=1.064)和介電常數(shù)小(8=200)等特點。另外,它的諧頻溫度特性也比較好,并且頻率常數(shù)比PZT高,所以是一種很有前途的高溫高頻壓電材料。同時大量研究也表明,各種弛豫鐵電體與PZT陶瓷相組合,以及對這種系統(tǒng)的壓電陶瓷進(jìn)行離子置換和摻雜改性,可獲得高介電、高壓電性能的材料,這使得壓電陶瓷的研究前景更為廣闊。但是用常規(guī)方法很難獲得致密的純PbTiO 壓電陶瓷,因為 PbTiO,陶瓷燒結(jié)后,冷卻到居里點(490cC)時易出現(xiàn)微裂紋,甚至破碎。所以人們往往采用引入添加物的方法對其進(jìn)行改性?,F(xiàn)在用 Mn、W、Ca、 Bi、La和 Nb改性的PbTiO,陶瓷,都具有良好的壓電性能,是生產(chǎn)高頻壓電濾波器的優(yōu)良材料剛。