什么是压电材料？有哪些种类？应用分析

1.什么是压电材料

压电材料指在受到压力或电流刺激作用下，会产生电流和压力变化等现象的一种特殊材料，其大多数为晶体类，对相关外界刺激具有力电耦合性的材料，广泛应用于工业部门和高科技领域。这种材料最早是居里兄弟在对晶体的导电性进行研究时发现的，其对一种晶体某方向进行加压时，与之垂直方向上会出现微小电流。此后，科学家们对此种材料投入了较大关注，并取得了丰富的研究成果。目前其相关研究范围也不断扩大，将弹性热力学性能、光学特性也牵扯进来，成为一门有重要影响的学科。

2.压电材料的种类及具体应用

压电材料可分为压电晶体(单晶)、压电陶瓷(多晶)、有机高分子压电材料和半导体压电材料四种。

(1)压电晶体(单晶)：主要有石英晶体(Si02)、水溶性压电晶体(酒石酸钾钠)以及铌酸锂晶体。压电单晶体的性能稳定，但造价高昂,一般用于标准仪器或精度要求较高的传感器。

(2)压电陶瓷(多晶)：按其组成基本元素多少可对压电陶瓷分为二元系压电陶瓷、三元系压电陶瓷、四元系压电陶瓷等。压电陶瓷材料由于制作工艺简单、耐潮湿、耐高温等优点，发展极为迅速,应用日益广泛。压电陶瓷的压电常数为石英晶体的几倍，灵敏度高，在检测技术、电子技术和超声领域中应用很普遍。

(3)有机高分子压电材料：高分子压电材料大致可分为两类：一类是某些合成高分子聚合物，另一类是高分子化合物中掺杂压电陶瓷PZT或BaTio3粉末制成的高分子压电薄膜。它的独特优点是质轻柔软、抗拉强度高、蠕变小、耐冲击、击穿强度为150^ 200kV/mm,可以大量生产和制成较大的面积。

(4)半导体压电材料：硫化锌(ZnS)、碲化镉 (CeTe)、氧化锌(Zn0)、硫化镉(CaS)等这些既具有压电特性又具有半导体特性的材料。既可用其压电性研制传感器，又可用其半导体特性制作电子器件;也可以两者合一，集元件与线路于一体，研制成新型集成压电传感器测试系统。

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