壓電效應(yīng)及壓電材料的應(yīng)用

壓電效應(yīng)是指當(dāng)材料受到外力 (比如: 壓 力) 作用時(shí), 其表面會(huì)產(chǎn)生電荷; 或在受到電場(chǎng)作用下, 會(huì)發(fā)生形變的現(xiàn)象。 它的英文是 piezoele-ctricity, 源于古希臘語(yǔ) piezein/piezo 和 electricity,即: “壓”而生“電”。具有壓電效應(yīng)的材料統(tǒng)稱(chēng)為壓電材料。當(dāng)然, 這里需要指出的是, 由于電致伸縮效應(yīng)的存在, 電介質(zhì)材料在電場(chǎng)作用下均可發(fā)生形變。但是, 壓電效應(yīng)與電致伸縮效應(yīng)的區(qū)別在于: 

1) 電致伸縮效應(yīng)所產(chǎn)生的應(yīng)變與電場(chǎng)的二次方成正比, 而壓電效應(yīng)所產(chǎn)生的應(yīng)變與電場(chǎng)一次方成正比;

2) 僅具有電致伸縮效應(yīng)而不具有壓電效應(yīng)的電介質(zhì)材料, 在應(yīng)力的作用下不能產(chǎn)生極化強(qiáng)度和電荷。

壓電材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中*的關(guān)鍵材料, 它被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療超聲成像、水聲聲吶、無(wú)損檢測(cè)儀、各類(lèi)傳感器 (如加速度計(jì)) 等器件中。這些器件的優(yōu)劣與其所使用的壓電材料息息相關(guān)。因而, 獲得具有高的壓電材料成為了科學(xué)家們研究的重要目標(biāo)。