压电陶瓷课件

1、LOGO 压电陶瓷课件 压电陶瓷介绍压电陶瓷介绍 By 热能系小组热能系小组 认识压电陶瓷认识压电陶瓷 v压电陶瓷是什么？压电陶瓷是什么？ 压电陶瓷是一种具压电效应的多晶体。因压电陶瓷是一种具压电效应的多晶体。因 生产工艺和陶瓷相近而得名。生产工艺和陶瓷相近而得名。 压电效应压电效应 热热 能能 系系 小小 组组 压电陶瓷点火器压电陶瓷点火器 加速度计用小中孔片加速度计用小中孔片 发展历史发展历史 居里兄弟居里兄弟首先发现电气石的压电效 应，从此开始了压电学的历史。 居里兄弟居里兄弟实验验证了逆压电效应， 给出石英相同的正逆压电常数。 热热 能能 系系 小小 组组 分类与应用分类与应用 194

2、0年之前年之前 的（铁电体）的（铁电体） 热热 能能 系系 小小 组组 罗息盐和某些酒 石酸盐 缺点缺点 磷酸二氢钾盐和 它的同品型物 缺点缺点 发展历史发展历史 在BaTiO3陶瓷上获得了压电陶瓷的 电压性。飞跃。但与两类铁电体相比 也有缺点。 美国日本先后美国日本先后利用BaTiO3压电陶 瓷制作超声换能器、高频换能器、压 力传感器、滤波器等的应用研究。 热热 能能 系系 小小 组组 发展历史发展历史 美国美国B.Jaffe等人更优越的PZT压 电陶瓷，促使压电器件的应用研究又 大大地向前推进了一大步。 压电陶瓷的应用，上至宇宙开发，下 至家庭生活极其广泛。 热热 能能 系系 小小 组组

3、PLZT透明压电陶瓷使压电陶瓷的应 用扩展到光学领域。 认识压电陶瓷认识压电陶瓷 v压电陶瓷的原理是什么？压电陶瓷的原理是什么？ 压电效应是指某些介质在力的作用下，产压电效应是指某些介质在力的作用下，产 生形变，引起介质表面带电，这是正压电生形变，引起介质表面带电，这是正压电 效应。反之，施加激励电场，介质将产生效应。反之，施加激励电场，介质将产生 机械变形，称逆压电效应。机械变形，称逆压电效应。 热热 能能 系系 小小 组组 分类与应用分类与应用 应用应用 分类分类 热热 能能 系系 小小 组组 正压电效应正压电效应 将机械力转换为将机械力转换为 电能，如点火装电能，如点火装 置，拾音器等，

4、置，拾音器等， 是机电换能器是机电换能器 逆压电效应逆压电效应 主要用于压电主要用于压电 蜂鸣器，如音蜂鸣器，如音 乐贺卡、门铃乐贺卡、门铃 和扬声器等和扬声器等 分类与应用分类与应用 超声波超声波 探测仪探测仪 压电压电 引爆器引爆器 声音声音 转换器转换器 压电压电 点火器点火器 压电压电 驱动器驱动器 压电陶瓷压电陶瓷 市场应用市场应用 热热 能能 系系 小小 组组 分类与应用分类与应用 压电陶瓷压电陶瓷 风扇风扇 压电振动压电振动 加速计加速计 压电陶压电陶 瓷继电瓷继电 器器 压电压电 点火器点火器 压电式压电式 触屏触屏 压电陶瓷压电陶瓷 市场应用市场应用 热热 能能 系系 小小

5、组组 广泛的市场需求广泛的市场需求 v 打火机、热水器打火机、热水器电子点火器电子点火器 v 报警器、电话报警器、电话压电谐振器压电谐振器 蜂鸣器蜂鸣器 v 笔迹和声音等身份验证笔迹和声音等身份验证压电传感器压电传感器 v 医用超声仪、声纳医用超声仪、声纳压电陶瓷探头压电陶瓷探头 v 电视机、手机电视机、手机滤波器滤波器 变压器变压器 喇叭喇叭 v 数码相机、摄像机：数码相机、摄像机：压电马达压电马达 热热 能能 系系 小小 组组 压电产品生产规模压电产品生产规模 v压电陶瓷作为重要功能材料在电子领域占据相压电陶瓷作为重要功能材料在电子领域占据相 当大的比重当大的比重 v2000年全球压电陶瓷

6、销售额约达年全球压电陶瓷销售额约达30亿美元亿美元 v近年来，压电陶瓷在全球每年销售量按近年来，压电陶瓷在全球每年销售量按15% 速度增长速度增长 热热 能能 系系 小小 组组 无铅化影响压电陶瓷市场无铅化影响压电陶瓷市场 vRoHS指令：指令： 铅（铅（Pb） 使用该物质的例子：焊料、玻璃、使用该物质的例子：焊料、玻璃、PVC稳定剂稳定剂 vWEEE指令：指令： 实现废弃电子电气产品回收计划实现废弃电子电气产品回收计划 禁用物质：严格控制材料中的禁用化学物质，如：铅、镉禁用物质：严格控制材料中的禁用化学物质，如：铅、镉 、汞和六价铬、汞和六价铬、PBBs， PBDEs阻燃剂阻燃剂 热热 能能

7、 系系 小小 组组 我国产业发展现状我国产业发展现状 v中科院中科院1979年开始致力于非铅压电陶瓷的研年开始致力于非铅压电陶瓷的研 究究 v目前国内压电陶瓷市场上的产品仍以传统技术目前国内压电陶瓷市场上的产品仍以传统技术 和生产方式进行运作和生产方式进行运作 v无铅产品还未形成产业化优势无铅产品还未形成产业化优势 v无铅化正是行业内主要努力方向无铅化正是行业内主要努力方向 热热 能能 系系 小小 组组 发展方向发展方向 电子产品日益电子产品日益 精致，要求元精致，要求元 器件可以做的器件可以做的 越来越小，小越来越小，小 型化是必然方型化是必然方 向。向。 小型化小型化 “环境材料环境材料” 的概念提出对的概念提出对 传统的压电铁传统的压电铁 电陶瓷的应用电陶瓷的应用 提出了新的挑提出了新的挑 战。战。 无铅化无铅化 尽快形成相应尽快形成相应 的研发、生产的研发、生产 、销