压电材料在振动工程领域中的应用

点击数:18772022-06-23 15:09:41 来源: 集成贾卡,提花装置,电子贾卡,压电选针器,压电贾卡,传感器,压电陶瓷,驱动器,重庆中镭科技有限公司

       压电材料指的是具有压电效应的材料。根据材料种类进行分类可分为无机压电材料、有机压电材料和复合压电材料三种,无机压电材料还可细分为压电晶体和压电陶瓷。

 在振动工程领域中,振动控制可分为主动控制和被动控制两类。被动控制属于反馈控制,结构简单、易于实现,但是对于控制的效果和适应性较差;而主动控制不同,具有控制效果好、环境适应能力强等特点,弥补了被动控制的不足。目前,人们主要利用压电材料对振动进行主动控制。

       ①压电晶体:压电晶体一般指的是压电单晶体,即按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体,由于结构无对称中心而具有压电性,如石英、镓酸锂、锗酸锂等。目前投入使用的压电单晶体主要为非铁电性压电晶体石英,石英晶体具有机械品质因数高、频率温度系数小的特点;其次即为铁电性压电晶体铌酸锂和钽酸锂,它们的机电耦合系数大,且可在高温环境下使用。
       ②压电陶瓷:压电陶瓷指的是用几种必须原料混合、高温炼制而成,由粉粒间的固相反应和烧结过程得到的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。在上世纪50年代发明的锆钛酸铅(化学式,可简称为PZT)是至今使用最为广泛的压电陶瓷材料。与压电单晶体对比,压电陶瓷的压电性强、介电常数高,加工成的形状也比较多样化,但同时也存在机械品质因子较低、电损耗较大、稳定性差等不足之处,更适用于大功率换能器和宽带滤波器等应用。
       ③有机压电材料:有机压电材料又称为压电聚合物,以聚偏氟乙烯为典型代表。这类压电材料的特点是材质柔韧、低密度、低阻抗、高压电电压常数,在压力传感、引燃引爆等领域有所运用。

 ④复合压电材料:复合压电材料由多种材料复合,兼具无机压电材料和有机压电材料的优势,克服了难以加工成形的不足,更具有密度小、声速低的特点,易和空气、水及生物组织实现声抗阻匹配。除此之外,压电复合材料还具有上述材料未拥有的性能,如无自发极化的压电材料与另外一种材料复合之后可具有热释电效应;普通压电材料与磁滞伸缩材料复合可具有磁电效应等.

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