壓電陶瓷是通過(guò)特定成份粉體原料的混合、合成、成型、高溫燒結,從而得到的微細晶粒無(wú)規則集合體,該多晶體能夠實(shí)現力與電的互相轉化。壓電性能隨燒結工藝和配方成分的不同而存在差異,因此其種類(lèi)豐富且性能也各異。壓電陶瓷具有壓電性能強,易于制成各種形狀等諸多優(yōu)勢,因此在各類(lèi)壓電材料中,其應用是廣泛的?,F在常用的壓電陶瓷是鋯鈦酸鉛Pb(Zr,Ti)O3基壓電陶瓷,是一種人造材料。
在呼吸j的制造上,基于壓電陶瓷材料研制的壓電閥是現代呼吸j的關(guān)鍵零部件之一。壓電閥可以實(shí)現對氧氣混合量的準確控制,而且由于壓電閥在切換過(guò)程幾乎無(wú)聲,不會(huì )對日夜需要通過(guò)儀器進(jìn)行輔助呼吸的病人造成噪音干擾。
口罩在當下社會(huì )幾乎成了必需品,口罩機的生產(chǎn)工作也離不開(kāi)神奇的壓電陶瓷材料。壓電陶瓷材料在口罩機中主要作用是將口罩的各部分焊接起來(lái)。它的工作過(guò)程是,先由振蕩電路振蕩出高頻電信號,然后由壓電材料將其轉化為高頻的機械振動(dòng),該每秒上幾十萬(wàn)次的振動(dòng)加上氣壓缸產(chǎn)生壓力通過(guò)焊頭傳導在塑料工件上,使塑料工件的接合面劇烈摩擦后熔化,振動(dòng)停止后維持在工件上的短暫壓力使兩焊件以分子鏈接方式凝固為一體,一般焊接的時(shí)間都小于1秒。
壓電陶瓷材料同時(shí)也是超聲醫療設備的核心元件。例如血流探測儀是一種高科技醫療診斷儀器,由運動(dòng)結構反射回來(lái)的超聲波束的多普勒頻移來(lái)提供人體器官(如心臟或者血液)的運動(dòng)速度信息。該方法已被廣泛應用于人體結構的臨床診斷中,并具有相當高的診斷價(jià)值。