壓電效應的壓電陶瓷
壓電陶瓷是功能陶瓷中應用極廣的壹種。日常生活中很多人使用的“電子打火機”和煤氣竈上的電子點火器，就是壓電陶瓷的壹種應用。點火器就是利用壓電陶瓷的壓電特性，向其上施加力，使之產生十幾kV的高電壓，從而產生火花放電，達到點火的目的。
壓電陶瓷實際上是壹種經過極化處理的、具有壓電效應的鐵電陶瓷。它是在1946年當有人證實了鈦酸鋇陶瓷有鐵電性之後開始問世的：差不多十年之後，賈菲（Jaffe）等又發現了PbTi03-PbZrO2系（即所謂PZT系）及後來又發現的mPZT為基的三元系壓電陶瓷和鈮酸鹽系壓電陶瓷。使壓電陶瓷的性能和可應用性有了極大的提高。特別是三元系壓電陶瓷的出現，使壓電陶瓷在選擇壹定耦合系數、溫度特性方面有了較大的余地，能滿足多種電子儀器的要求，從而使壓電陶瓷的應用範圍大大增加了。例如陶瓷濾波器和陶瓷鑒頻器，電聲換能器，水聲換能器，聲表的波器件，電光器件，紅外探測器件和壓電陀螺等，都是壓電陶瓷在現代電子技術中的應用。
什麽是壓電陶瓷呢？其實它是壹能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應是指某些介質在受到機械壓力時，哪怕這種壓力微小得像聲波振動那樣小，都會產生壓縮或伸長等形狀變化，引起介質表面帶電，這是正壓電效應。反之，施加激勵電場，介質將產生機械變形，稱逆壓電效應。
1880年法國人居裏兄弟發現了“壓電效應”。1942年，第壹個壓電陶瓷材料——鈦酸鋇先後在美國、前蘇聯和日本制成。1947年，鈦酸鋇拾音器——第壹個壓電陶瓷器件誕生了。50年代初，又壹種性能大大優於鈦酸鋇的壓電陶瓷材料--鋯鈦酸鉛研制成功。從此，壓電陶瓷的發展進入了新的階段。60年代到70年代，壓電陶瓷不斷改進，逐趨完美。如用多種元素改進的鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷，以鋯鈦酸鉛為基礎的三元系、四元系壓電陶瓷也都應運而生。這些材料性能優異，制造簡單，成本低廉，應用廣泛。
利用壓電陶瓷將外力轉換成電能的特性，可以制造出壓電點火器、移動X光電源、炮彈引爆裝置。用兩個直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石，可以制成壹種可連續打火幾萬次的氣體電子打火機。用壓電陶瓷把電能轉換成超聲振動，可以用來探尋水下魚群的位置和形狀，對金屬進行無損探傷，以及超聲清洗、超聲醫療，還可以做成各種超聲切割器、焊接裝置及烙鐵，對塑料甚至金屬進行加工。
壓電陶瓷對外力的敏感使它甚至可以感應到十幾米外飛蟲拍打翅膀對空氣的擾動，並將極其微弱的機械振動轉換成電信號。利用壓電陶瓷的這壹特性，可應用於聲納系統、氣象探測、遙測環境保護、家用電器等方面。
如今壓電陶瓷已經被科學家應用到國防建設、科學研究、工業生產以及和人民生活密切相關的許多領域中，成為信息時代的多面手。
在航天領域，壓電陶瓷制作的壓電陀螺，是在太空中飛行的航天器、人造衛星的“舵”。依靠“舵”，航天器和人造衛星，才能保證其既定的方位和航線。傳統的機械陀螺，壽命短，精度差，靈敏度也低，不能很好滿足航天器和衛星系統的要求。而小巧玲瓏的壓電陀螺靈敏度高，可靠性好。
在潛入深海的潛艇上，都裝有人稱水下偵察兵的聲納系統。它是水下導航、通訊、偵察敵艦、清掃敵布水雷的不可缺少的設備，也是開發海洋資源的有力工具，它可以探測魚群、勘查海底地形地貌等。在這種聲納系統中，有壹雙明亮的“眼睛”——壓電陶瓷水聲換能器。當水聲換能器發射出的聲信號碰到壹個目標後就會產生反射信號，這個反射信號被另壹個接收型水聲換能器所接收，於是，就發現了目標。目前，壓電陶瓷是制作水聲換能器的最佳材料之壹。
在醫學上，醫生將壓電陶瓷探頭放在人體的檢查部位，通電後發出超聲波，傳到人體碰到人體的組織後產生回波，然後把這回波接收下來，顯示在熒光屏上，醫生便能了解人體內部狀況。
在工業上，地質探測儀裏有壓電陶瓷元件，用它可以判斷地層的地質狀況，查明地下礦藏。還有電視機裏的變壓器——電壓陶瓷變壓器，它體積變小、重量減輕，效率可達60%～80%，能耐住3萬伏的高壓，使電壓保持穩定，完全消除了電視圖象模糊變形的缺陷。現在國外生產的電視機大都采用了壓電陶瓷變壓器。壹只15英寸的顯像管，使用75毫米長的壓電陶瓷變壓器就行了。這樣就使電視機體積變小、重量減輕了。
壓電陶瓷也廣泛用於日常生活中。用了兩個直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代了普通的火石制成的氣體電子打火機，可連續打火幾萬次。利用同壹原理制成的電子點火槍是點燃煤氣爐極好的用具。還有壹種用壓電陶瓷元件制作的兒童玩具，比如在玩具小狗的肚子中安裝壓電陶瓷制作的蜂鳴器，玩具都會發出逼真有趣的聲音。
隨著高新技術的發展，壓電陶瓷的應用必將越來越廣闊。除了用於高科技領域，它更多的是在日常生活中為人們眼務，為人們創造更美好的生活。