壓電陶瓷是一種能夠將機械能和電能互相轉換的信息功能陶瓷材料-壓電效應,壓電陶瓷除具有壓電性外, 還具有介電性、彈性等, 已被廣泛應用于醫學(xué)成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達等。
發(fā)展歷史:
1880年,居里兄弟首先發(fā)現電氣石的壓電效應,從此開(kāi)始了壓電學(xué)的歷史。
1881年,居里兄弟實(shí)驗驗證了逆壓電效應,給出石英相同的正逆壓電常數。
1894年,Voigt指出,僅無(wú)對稱(chēng)中心的二十種點(diǎn)群的晶體才有可能具有壓電效應,石英是壓電晶體的一種代表,它被取得應用。
次世界大戰,居里的繼承人郎之萬(wàn),zui先利用石英的壓電效應,制成了水下超聲探測器,用于探測潛水艇,從而揭開(kāi)了壓電應用史篇章。
第二次世界大戰中發(fā)現了BaTiO3陶瓷,壓電材料及其應用取得劃時(shí)代的進(jìn)展。
1946年美國麻省理工學(xué)院絕緣研究室發(fā)現,在鈦酸鋇鐵電陶瓷上施加直流高壓電場(chǎng),使其自發(fā)極化沿電場(chǎng)方向擇優(yōu)取向,除去電場(chǎng)后仍能保持一定的剩余極化,使它具有壓電效應,從此誕生了壓電陶瓷。
1947年,美國Roberts在BaTiO3陶瓷上,施加高壓進(jìn)行極化處理,獲得了壓電陶瓷的電壓性,隨后,日本積極開(kāi)展利用BaTiO3壓電陶瓷制作超聲換能器、高頻換能器、壓力傳感器、濾波器、諧振器等各種壓電器件的應用研究,這種研究一直進(jìn)行到50年代中期。
1955年,美國B(niǎo).Jaffe等人發(fā)現了比BaTiO3壓電性更*的PZT壓電陶瓷,促使壓電器件的應用研究又大大地向前推進(jìn)了一大步。BaTiO3時(shí)代難于實(shí)用化的一些用途,特別是壓電陶瓷濾波器和諧振器,隨著(zhù)PZT的問(wèn)世,而迅速地實(shí)用化,應用聲表面波(SAW)的濾波器、延遲線(xiàn)和振蕩器等SAW器件,在七十年代后期也取得了實(shí)化。