壓電生物陶瓷結(jié)構(gòu)與原理

壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)(無對稱中心的晶體)在機械應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生形變，極化狀態(tài)發(fā)生變化，故使晶體兩端表面出現(xiàn)符號的電荷。壓電效應(yīng)包括正、逆壓電效應(yīng)。在某些沒有對稱中心的晶體中，還可以由于溫度的變化產(chǎn)生極化，導(dǎo)致表面電荷變化，PZT壓電陶瓷，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)是由于晶體中存在自發(fā)極化引起的，PZT壓電陶瓷廠家，壓電體不一定都具有熱釋電性。在熱釋電晶體中，有若干種晶體不但在某溫度范圍內(nèi)具有自發(fā)極化，其自發(fā)極化強度可以因外電場而反向，PZT壓電陶瓷，這即是鐵電體。電介質(zhì)、壓電體、熱釋電體、鐵電體之間是層層包容的關(guān)系。一種經(jīng)極化處理、具有壓電作用的鐵電陶瓷稱為壓電陶瓷。從晶體結(jié)構(gòu)看，屬于鈣鈦礦型、鎢青銅型、層狀鉍鈕化合物、燒綠石型化合物以及以PZT為基的四元系陶瓷等都具有壓電性。常用的壓電陶瓷如鈦酸鋇陶瓷、鈦酸鉛陶瓷、鋯鈦酸鉛陶瓷(簡稱PZT)、以PZT為基的三元系陶瓷和鈮酸鹽系壓電陶瓷等都屬鈣鈦礦型。

壓電生物陶瓷

壓電陶瓷是一能夠?qū)C械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在受到機械壓力時，哪怕這種壓力像聲波振動那樣微小，都會產(chǎn)生壓縮或伸長等形狀變化，引起介質(zhì)表面帶電，PZT壓電陶瓷公司，這是正壓電效應(yīng)。施加激勵電場，介質(zhì)將產(chǎn)生機械變形，稱逆壓電效應(yīng)。這種奇妙的效應(yīng)已經(jīng)被應(yīng)用在與人們生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域，以實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、傳感、驅(qū)動、頻率控制等功能。

壓電陶瓷簡介

壓電特性的物理機制經(jīng)過極化了的壓電陶瓷片的兩端會出現(xiàn)束縛電荷，在電極表面上吸附了一層來自外界的自由電荷。當(dāng)給陶瓷片施加一外界壓力F時，片的兩端會出現(xiàn)放電現(xiàn)象。加以拉力會出現(xiàn)充電現(xiàn)象。這種機械效應(yīng)轉(zhuǎn)變成電效應(yīng)的現(xiàn)象屬于正壓電效應(yīng)。壓電陶瓷具有自發(fā)極化的性質(zhì)， 而自發(fā)極化可以在外電場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)變。當(dāng)給具有壓電性的電介質(zhì)加上外電場時會發(fā)生如圖所示的變化，壓電陶瓷會有變形。壓電陶瓷之會有變形， 是因為當(dāng)加上與自發(fā)極化相同的外電場時，相當(dāng)于增強了極化強度。極化強度的增大使壓電陶瓷片沿極化方向伸長。如果加反向電場，則陶瓷片沿極化方向縮短。這種由于電效應(yīng)轉(zhuǎn)變成機械效應(yīng)的現(xiàn)象是逆壓電效應(yīng)。