压电陶瓷是通过高温烧结高纯度粉末(氧化钛、氧化钡等)制成的多晶陶瓷。当 对压电陶瓷施加外力(机械能)时,会产生电压(正压电效应);反之,当施加电压(电能)时,材料会根据极性而膨胀或收缩(逆压电效应)。 因此,压电陶瓷具有将电能转换为机械能的特性 ,这被称为“压电效应”。这种“压电效应”是通过极化过程(在高温下对陶瓷施加高直流电压,使自发极化方向一致并赋予其极性)实现的。
正压电效应和负压电效应
当电极连接到压电陶瓷并施加交流电压时,压电陶瓷会因压电效应而振动,从而产生超声波。 通过以谐振频率振动,可以获得较大的振幅。谐振频率取决于材料的特性和形状,因此需要对压电陶瓷的形状进行加工,以达到所需的频率。
我们利用压电陶瓷、压电聚合物薄膜、压电薄膜作为压电材料来产生超声波。
压电陶瓷[BaTiO 3 · PZT · (Bi,Na)TiO 3 · KNN]
压电陶瓷是由氧化钛、氧化钡等高纯度粉末经过高温烧制而成的多晶陶瓷,经过极化处理而赋予压电特性。
压电聚合物薄膜是通过对聚合物熔体或溶液制成的薄膜进行极化而获得的。 其特性包括极低的声阻抗、柔韧性,以及易于从溶液中应用形成薄膜。
压电薄膜是通过溅射法获得的。 其材料为氧化锌(ZnO)。压电振子是通过在石英或蓝宝石等介质上使氧化锌(ZnO)沿C轴取向,从而实现压电性的。