壓電陶瓷風(fēng)扇和繼電器
利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)可制成小型的壓電陶瓷風(fēng)扇,具有體積小,不會發(fā)熱,無
嘈聲、低功耗、壽命長等優(yōu)點。下方左圖是一個壓電陶瓷彎曲變形器,它由兩片壓電陶
瓷片夾一金屬薄片構(gòu)成,陶瓷片在外電場作用下產(chǎn)生伸縮運動。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
。
壓電陶瓷風(fēng)扇是由兩個彎曲變形器組成,如右圖,接通交流電源后,兩葉片就按箭頭
方向做往復(fù)振動、產(chǎn)生的風(fēng)量可達(dá)
0.42
立方米
/
分鐘。利用彎曲器還可制成繼電器。
細(xì)晶粒壓電陶瓷
以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料,尺寸已不能滿足需要了。減小粒徑至亞微米級,可以改進(jìn)材料的加工性,可將基片做地更薄,可提高陣列頻率,降低換能器陣列的損耗,提高器件的機械強度,減小多層器件每層的厚度,從而降低驅(qū)動電壓,這對提高疊層變壓器、制動器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處,但同時也帶來了降低壓電效應(yīng)的影響。為了克服這種影響,壓電陶瓷價格低,人們更改了傳統(tǒng)的摻雜工藝,使細(xì)晶粒壓電陶瓷壓電效應(yīng)增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當(dāng)?shù)乃健,F(xiàn)在制作細(xì)晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競爭了。近年來,人們用細(xì)晶粒壓電陶瓷進(jìn)行了切割研磨研究,并制作出了一些高頻換能器、微制動器及薄型蜂鳴器(瓷片20-30um厚),證明了細(xì)晶粒壓電陶瓷的性。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,細(xì)晶粒壓電陶瓷材料研究和應(yīng)用開發(fā)仍是近期的熱點。
某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,
其內(nèi)部會產(chǎn)生
極化現(xiàn)象,
同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。
當(dāng)外力去掉后,
它
又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時,
電荷的極性也隨之改變。
相反,
當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場,
這些電介質(zhì)
也會發(fā)生變形,
電場去掉后,
電介質(zhì)的變形隨之消失,
這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng),
或稱為電致伸縮現(xiàn)象。壓電陶瓷實際上是一種經(jīng)過極化處理的、具有壓電效
應(yīng)的鐵電陶瓷,是信息時代的新型材料壓電陶瓷是功能陶瓷中應(yīng)用極廣的
一種。
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