壓電特性的原理

壓電打火機 煤氣灶上用的一種新式電子打火機，就是利用壓電陶瓷制成的。只要用手指壓一下打火按鈕，打火機上的壓電陶瓷就能產生高電壓，形成電火花而點燃煤氣，可以長久使用。所以壓電打火機不僅使用方便，，而且壽命長，例如一種鈦鉛酸鉛壓電陶瓷制成的打火機可使用100萬次以上。

防核護目鏡 員帶上用透明壓電陶瓷做成的護目鏡后，當核產生的光輻射達到危險程度時，護目鏡里的壓電陶瓷就把它轉變成瞬時高壓電，在1/1000 s里，能把光強度減弱到只有1/10000，當危險光消失后，又能恢復到原來的狀態。這種護目鏡結構簡單，只有幾十克重，安裝在防核護目頭盔上攜帶十分方便。

壓電陶瓷壓電材料的選擇

壓電換能器材料的主要性能參數有：(1) 壓電應變常數表示當壓電晶體受到外界的單位電壓時，所產生的應變大小。(2) 壓電電壓常數表示當壓電晶體上受到外界單位應力時，所產生的電壓梯度大小。這兩個參數是衡量壓電晶體材料發射性能的重要參數，參數越大，發射性能越好，發射靈敏度越高。(3) 頻率常數壓電晶片的固有頻率和其厚度乘積是一個常數，稱為頻率常數N，由此看出晶片厚度與諧振頻率成反比，而超聲波的頻率主要取決于晶片的厚度和晶片中的聲速。

壓電效應

壓電效應產生的根源是晶體中離子電荷的位移，當不存在應變時電荷在晶格位置上分布是對稱的，所以其內部電場為零。但當給晶體施加應力則電荷發生位移，如果電荷分布不在保持對稱就會出現凈極化，并將伴隨產生一-個電場，這個電場就表現為壓電效應。

壓電陶瓷( piezelectric ceramics )，是指經直流高壓極化后，具有壓電效應的鐵電陶瓷材料。晶體受到機械力的作用時，表面產生束縛電荷，其電荷密度大小與施加外力大小成線性關系，這種由機械效應轉換成電效應的過程稱為正壓電效應(力→形變一電壓)。晶體在受 到外電場激勵下產生形變，且二者之間呈線性關系，這種由電效應轉換成機械效應的過程稱為逆壓電效應(電壓- +形變)。壓電材料可以因機械變形產生電場，也可以因電場作用產生機械變形，這種固有的機-電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應用。例如，壓電材料已被用來制作智能結構，此類結構除具有自承載能力外，還具有自診斷性、自適應性和自修復性等