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淺談一下壓電陶瓷的發(fā)展歷史

更新時間: 2019-10-26

  壓電陶瓷是一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的信息功能陶瓷材料-壓電效應(yīng),壓電陶瓷除具有壓電性外, 還具有介電性、彈性等, 已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達(dá)等。
 
  發(fā)展歷史:
 
  1880年,居里兄弟首先發(fā)現(xiàn)電氣石的壓電效應(yīng),從此開始了壓電學(xué)的歷史。
 
  1881年,居里兄弟實驗驗證了逆壓電效應(yīng),給出石英相同的正逆壓電常數(shù)。
 
  1894年,Voigt指出,僅無對稱中心的二十種點(diǎn)群的晶體才有可能具有壓電效應(yīng),石英是壓電晶體的一種代表,它被取得應(yīng)用。
 
  次世界大戰(zhàn),居里的繼承人郎之萬,zui先利用石英的壓電效應(yīng),制成了水下超聲探測器,用于探測潛水艇,從而揭開了壓電應(yīng)用史篇章。
 
  第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)了BaTiO3陶瓷,壓電材料及其應(yīng)用取得劃時代的進(jìn)展。
 
  1946年美國麻省理工學(xué)院絕緣研究室發(fā)現(xiàn),在鈦酸鋇鐵電陶瓷上施加直流高壓電場,使其自發(fā)極化沿電場方向擇優(yōu)取向,除去電場后仍能保持一定的剩余極化,使它具有壓電效應(yīng),從此誕生了壓電陶瓷。
 
  1947年,美國Roberts在BaTiO3陶瓷上,施加高壓進(jìn)行極化處理,獲得了壓電陶瓷的電壓性,隨后,日本積極開展利用BaTiO3壓電陶瓷制作超聲換能器、高頻換能器、壓力傳感器、濾波器、諧振器等各種壓電器件的應(yīng)用研究,這種研究一直進(jìn)行到50年代中期。
 
  1955年,美國B.Jaffe等人發(fā)現(xiàn)了比BaTiO3壓電性更*的PZT壓電陶瓷,促使壓電器件的應(yīng)用研究又大大地向前推進(jìn)了一大步。BaTiO3時代難于實用化的一些用途,特別是壓電陶瓷濾波器和諧振器,隨著PZT的問世,而迅速地實用化,應(yīng)用聲表面波(SAW)的濾波器、延遲線和振蕩器等SAW器件,在七十年代后期也取得了實化。
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