压电材料

[拼音]：yadian cailiao

[外文]：piezoelectric material

受到压力作用会在两端面间出现电压的电介质。于1880年法国物理学家P.居里和J.居里兄弟发现，把重物放在石英晶体上，晶体某些表面上会产生电荷，电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。压电效应的机理是：具压电性的晶体其对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力形变时两端面会出现异号电荷。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料形变。利用压电材料的这些特性可实现机械振动（声波）和交流电的互相转换。因而压电材料广泛应用于传感器元件中，例如地震传感器，测量力、速度和加速度的元件以及电声传感器等。

天然压电材料有α 石英、电气石等。人工合成的压电材料有酒石酸钾钠（又称罗谢耳盐）、人工石英、碘酸锂、铌酸锂、氧化锌、高分子压电薄膜以及压电陶瓷。20世纪40年代发现的钛酸钡压电陶瓷由于其工作温度高、机械强度大、易于加工成形且成本低廉，使压电材料的应用得到很大发展，形成压电陶瓷系列产品。到80年代，应用最广的是锆钛酸铅二元系压电陶瓷。