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压电陶瓷的发展历史有哪些呢?优质

955次浏览| 2022-07-30 00:00:31 更新
来源:互联网
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1880年,居里兄弟首先发现电气石的压电效应,从此开始了压电学的历史。

1881年,居里兄弟实验验证了逆压电效应,给出石英相同的正逆压电常数。

1894年,Voigt指出,仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应,石英是压电晶体的一种代表,它被取得应用。第一次世界大战,居里的继承人郎之万,最先利用石英的压电效应,制成了水下超声探测器,用于探测潜水艇,从而揭开了压电应用史篇章。

压电材料及其应用取得划时代的进展应归咎于第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷,1947年,美国Roberts在BaTiO3陶瓷上,施加高压进行极化处理,获得了压电陶瓷的电压性,随后,日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究,这种研究一直进行到50年代中期。

1955年,美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷,促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途,特别是压电陶瓷滤波器和谐振器,随着PZT的问世,而迅速地实用化,应用声表面波(SAW)的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件,在七十年代后期也取得了实用化。

80年代后期至今,人们研制出驰豫铁电体陶瓷材料,在此基础上有成功研制出驰豫铁电体单晶材料,为三维超声波成像奠定了基础。目前,人们将纳米技术应用到压电材料的制作工艺上已取得新的突破。

目前,世界各国正在大力研制开发无铅压电陶瓷,以保护环境和追求健康。

美国Sandia研究所的Haertling在1964年发现,如果在Pb(Ti,Zr)O3中添加少量的Bi2O3进行热压成型时,烧结得很好,这种多晶材料的铁电电滞回线呈现明显的矩形特性。此后,兰德(Land)等人发现,这种陶瓷被研磨成薄片时透光度高,随着晶体粒度的不同显示出二种电光学效应,即粒度为2微米以上的极化了的粗晶粒陶瓷片,散射光的强度随着极化轴的角度发生变化;

微米以下的微细晶粒陶瓷片,则呈现出以极化为光轴的单轴性负光学各向异性,双折射率随偏置电压的改变而变化.这种陶瓷是一种很有价值的新型电光学材料.这一发现是铁电性透明陶瓷展的开端。

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芯明天堆叠压电陶瓷也叫叠层式微位移压电陶瓷或多层堆叠式压电陶瓷微动装置,可用于微观定位、阀门控制、减震及声波的产生。压电陶瓷微动器作为机电换能器能将电信号转换成机械位移并应用于调节控制系统,多层堆叠结构压电陶瓷具有体积小、位移分辨率极高、响应速度快、低电压驱动、输出力大。

芯明天压电陶瓷促动器是将叠堆式压电陶瓷进行机构设计,与柔性铰链支撑结构及外壳结构组合成一体结构,形成封装式压电陶瓷促动器,使得它可具有微位移分辨率高、稳定性强,同时弥补了叠堆压电陶瓷不能承受拉力的缺点。从而更适用于其他恶劣环境。

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