專業解析壓電陶瓷原理
導語：眾所周知，壓電陶瓷屬於壹種具備壓電性、介電性、彈性等優良特性的電子陶瓷材料。壓電陶瓷在機械效應下，會發生壹些壓電效應，這種反應十分具有靈敏性，充分利用之便可廣泛應用於醫學領域和聲學領域。其實據小編了解，壓電陶瓷除了作用於這些高科技領域之外，與我們日常生活也是密不可分的。那麽，壓電陶瓷的原理究竟是什麽，讓我們壹起來看看吧。
壓電性質的宏觀解釋
我們知道構成陶瓷分子的晶相是晶粒，這種晶粒是具有鐵電性的，因為陶瓷內部的晶粒的取向具有隨機性，所以內部的各個鐵電性晶粒的自發極化矢量也是沒有規律可循的，也就是呈混亂取向。因而為了使陶瓷表現出我們想要得到的壓電特性，可以對其進行強直流電場下的極化處理。經過處理之後，混亂的取向自然而然會變成最優化的取向。在電場撤離之後，陶瓷不會完全恢復原狀態，而是會剩余壹部分極化強度，因此具備了壓電性。
壓電陶瓷的原理
正壓電效應物理機制
上述的極化處理顯然是使陶瓷具備壓電性至關重要的壹步，這壹步的物理機制可以用電荷來解釋。極化後的陶瓷片會有束縛電荷出現在兩端，外界的自由電荷會被吸附到電極表面上，這是壹個充電的過程。這時，當有外力壓向陶瓷片時，兩端就會向外界放電;反之，當有外力反向作用時，兩端將會進行充電。這個過程實現了機械效應向電效應的轉換，因而該現象又叫做正壓電效應。
逆壓電效應物理機制
除上面提到的極化方法之外，壓電陶瓷也具備了自發極化的功能。這種極化會在外電場下發生變化，進而使得壓電陶瓷變形。與自發極化方向相同的外電場叫正向電場，它會增強壓電陶瓷的極化強度，使片體沿著極化方向伸長，反之如果加上了反向電場，相對應極化強度會減弱陶瓷將會沿著極化方向進行縮短。這個過程剛剛好是上述過程的逆過程，它實現了電效應向機械效應的轉換，故此現象是逆壓電效應。
壓電陶瓷的出現，使得壹些傳統材料望其項背，達不到其優秀的物理特性和廣泛的應用前景。壓電陶瓷雖是壹種新型材料，卻因其簡單的原理使其合成方便，具有親民性。相信未來的壓電陶瓷能克服種種障礙，為人類的生活提供更好的服務。
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