压电陶瓷的应用 --超声波传感器

压电陶瓷起源

原理及发展 ：

1880年，J.Curie及P. Curie兄弟发现 ，在某些晶体的特定方向上施加压力或者拉力，晶体的一些对应的表面上会出现正负束缚电荷，其电荷密度与施力大小成正比，这种现象称为“压电效应”。之后，居里兄弟用实验验证了逆压电效应，并给出了数值相等的石英晶体正、逆压电效应的压电常数。

在发现和理解陶瓷的压电性方面，经历了三个阶段：

第一阶段是发现高介电常数；

第二阶段是认识到高介电常数起因于铁电性。

第三阶段是发现极化过程。

1916年Langevin用石英晶体制作了水下发射和接收的换能器，并用回波法探测沉船和海底。

1917年美国Bell 实验室对石英晶体、罗息盐等做了大量研究。

1919年第一个罗息盐 电声器件问世。

1921年相继研究成功石英晶谐振器、滤波器，并应用在频率控制和通讯领域。

1942年到1945年期间，发现钛酸钡（BaTiO3）具有异常高的介电常数。

1954年美国B.贾菲等人发现了压电PbZrO3__PbTiO3(PZT)固溶体系统。这一系统材料具有比BaTiO3的高，并存在着与温度无关的变晶相界。其机电耦合系数、机械品质因数都比BaTiO3的大，温度稳定性和时间稳定性都比BaTiO3的好。逐步取代了BaTiO3的地位。

1965年，日本根据斯摩棱斯基法则，在PZT的基础上添加复合钙钛矿型结晶结构的第三成分---铌镁酸铅字[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]，因制成三元系压电陶瓷材料PCM。

由此，压电陶瓷的应用，发生了很大的飞跃，有着广阔的应用前景。