第一章--压电陶瓷的物理性能与压电方程.ppt

节选段落一：
水声工程学院换能器研究室
主讲教师：蓝宇
第一章 压电陶瓷的物理性能
与压电方程
换能器技术课程
主要内容
第一节 压电陶瓷简介
第二节 压电陶瓷的内部结构
第三节 压电陶瓷的介电性能
第四节 压电陶瓷的弹性性能
第五节 压电性能和压电方程
第一节 压电陶瓷简介
1945年前后，苏联、英美日等国各自独立地发现了钛酸钡压电陶瓷的高介电常数和铁电性；
1947-1949，发现了钛酸钡的压电性，并解决极化问题；
1950年，确定了锆钛酸铅（PZT）的铁电性质；
1954年，发现了PZT有非常强和稳定的压电性，PZT的发现使压电陶瓷得到了迅速推广和广泛应用。


节选段落二：
每个晶粒内的粒子子都是规则排列，但各晶粒间排列方向不一致，因此从整体的角度看是杂乱无章的。
晶体的结构特点是晶胞周期性重复排列，为描述晶胞的几何特征，通常用晶胞的三个边长a,b,c和三边的夹角α,β,γ 来描述晶胞的大小和形状，称为晶胞常数。


节选段落三：
由于压电陶瓷具有钙钛矿结构ABO3
t＞Tc(居里温度)，立方晶胞中正负离子的对称中心重合，不呈电性；
t＜Tc，晶格变为四角晶胞，晶胞中正负离子的对称中心不再重合，产生电矩。
电偶极子：一对带有相同电量q，相距l的正负电荷。
电矩：电量q与矢径 的乘积。
2．自发极化
在居里温度Tc以下，晶胞发生自发形变的同时，又自发产生电矩，电矩的方向是沿着边长增大的方向，就是自发极化。
四角晶胞：电矩方向是c轴方向；
菱方晶胞：电矩方向是菱方体的对角线方向。
3．极化强度
极化强度：单位体积内电矩的矢量和。
压电陶瓷内部包含许多电畴，极化方向杂乱无章，沿空间各方向均匀分布。