第二节 第二节 压电材料 压电材料 z呈现压电特性的敏感功能材料 一、石英晶体 二、铌酸锂晶体 三、压电陶瓷 四、PVDF 返回 一、石英晶体 一、石英晶体 优点：介电和压电常数的温度稳定性好 适合作工作温度范围宽的传感器 机械强度高，可承受10 8 Pa的压力； 在冲击力作用下漂移小，弹性系数大 可用来测量大量程的力和加速度 天然石英稳定性好，资源少，大多存缺陷 校准用的标准传感器或高精度的传感器 返回上一页下一页 二、铌酸锂晶体 二、铌酸锂晶体 z人工拉制的单晶体 z时间稳定性好 z居里点高1200℃ z适合作高温传感器 z耐冲击性差 z材质比石英脆 返回上一页下一页 三、压电陶瓷 三、压电陶瓷 z高温烧结得到的多晶铁电体 z制作工艺方便 z耐湿、耐高温 z检测技术、电子技术和超声领域 z原始压电陶瓷材料无压电性 z人工极化处理后，才具有压电效应。 返回上一页下一页 返回上一页下一页 常见压电陶瓷： 常见压电陶瓷： z（1）钛酸钡（BaTiO 3 ）压电陶瓷 z（2）锆钛酸铅Pb（Zr，Ti）O 3 系压电 陶瓷（PZT） z（3）铌镁酸铅压电陶瓷(PMN) 返回上一页下一页 压电聚合物 压电聚合物 PVDF z PVDF (Polyvinylidene Fluoride Fluororesin-2) z有机高分子物性型敏感材料，其名称为聚偏二氟乙烯。 z 1969年由日本学者Kawai首先发现其具有很强的压电特 性。其与微电子技术结合，能够制成多功能传感元件， 而与压电陶瓷结合，开拓了复合材料的新领域。 z最早应用于电声器件中，近年来在压力、加速度、温度、 水声探测方面的应用发展很快，尤其在生物医学领域得 到广泛的应用。 返回上一页下一页 与无机的压电材料相比有许多优点： 与无机的压电材料相比有许多优点： z①具有较高的压电灵敏度，压电常数比石英高十多倍； z②韧性和加工性能好，易制成大面积元件和阵列元件； z③它的声阻抗与水和人体肌肉的声阻抗很接近，因此可 用作水听器和医用传感元件； z④频响宽，室温下10 －5 ～5×10 8 Hz范围内响应平坦； z⑤PVDF的机械强度高，耐冲击，具有突出的抗紫外线 和耐气候老化的特性，化学稳定性能良好，在室温下不 被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，并具有良好的热稳 定性。 返回上一页下一页