压电材料有哪些种类_压电材料的主要参数

压电材料

压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。

受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。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：具有压电性的晶体对称性较低，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作用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变形。

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。因而压电材料广泛用于传感器元件中，例如地震传感器，力、速度和加速度的测量元件以及电声传感器等。这类材料被广泛运用，举一个很生活化的例子，打火机的火花即运用此技术。

压电材料有哪些种类

1、压电晶体：以石英晶体为主；

2、压电陶瓷：人工合成的多晶体材料，由无数细微的电畴组成。通常定义压电陶瓷的极化方向为Z轴。最常见的压电陶瓷是PZT，即锆钛酸铅系。常见的压电陶瓷有片状和管状，管状的极化方向可以是径向也可以是轴向。

3、新型压电材料：包括压电半导体及有机高分子压电材料。

压电材料的主要参数

（1）压电常数

压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。

（2）弹性常数

压电材料的弹性常数、刚度决定着压电器件的固有频率和动态特性。

（3）介电常数

对于一定形状、尺寸的压电元件，其固有电容与介电常数有关；而固有电容又影响着压电传感器的频率下限。

（4）机械耦合系数

在压电效应中，其值等于转换输出能量（如电能）与输入的能量（如机械能）之比的平方根；它是衡量压电材料机电能量转换效率的一个重要参数。

（5）电阻压电材料的绝缘电阻

将减少电荷泄漏，从而改善压电传感器的低频特性。

（6）居里点

压电材料开始丧失压电特性的温度称为居里点。