压电陶瓷应用广泛。据粗略统计,压电陶瓷至少有20种用途。让我们举几个例子:
近年来,煤气公司销售的一种新型电子打火机是利用压电陶瓷的压电效应制成的。如果有年轻朋友中午想自己加热饭菜,你一定有这方面的“经验”:只要用拇指按下打火机上的按钮,压电陶瓷会产生高电压,形成火花放电,从而点燃气体。当压电陶瓷将机械能转化为电能放电时,陶瓷本身不会被消耗,几乎不会磨损,可以长期使用。因此,本发明使用方便,安全可靠,使用寿命长。据燃气公司的销售人员介绍,一个压电打火机可以使用30多万次。一年用3000次可以用100年左右。
地震这种自然现象,从来都是极其狰狞可畏的。地球上每年都会发生地震,其中有上万次被人感觉到,约占1%。自20世纪以来,发生了10次破坏性地震,其中4次发生在中国。
一旦发生大地震,给人类造成的灾难是毁灭性的,因此地震预测非常重要。由于压电陶瓷的压电效应非常灵敏,可以准确测量地壳的细微变化,甚至可以探测到10多米外昆虫扇动翅膀引起的空气振动,所以压电地震仪可以准确测量地震强度。因为压电陶瓷可以测量声波的传播方向,所以压电地震仪也可以告诉人们地震的位置和距离。有了压电地震仪来预测地震,人们可以更加放心。
在军事上,人们制造穿甲弹时,往往在弹头处安装压电陶瓷。穿甲弹只要击中坦克,炸药会被压电陶瓷产生的高压点燃而爆炸,将坦克炸成碎片。
此外,机械振动通过正压电效应转化为交流电信号,可用于制造压电拾音器、扬声器、蜂鸣器、超声波接收探头等。电子音乐贺卡是这种设备的例子。相反,交流电信号通过逆压电效应转化为机械振动,可用于制造超声波发射器、压电扬声器、录像机和录音机的传输装置、超声波清洗剂。此外,许多用于发射和接收声波的高转换效率和高灵敏度的压电器件正在用于超声波水下探测器、用于材料的超声波无损探伤仪、用于检测海洋中鱼群的大小、种类、密度、方向和距离的水下声纳、用于潜艇位置的水下声纳、超声波断层扫描装置、大功率超声波碎石术和其他仪器。
压电陶瓷具有加工成型方便、成本低廉、压电特性易于控制等特点。应用范围不断扩大,前景不可估量。
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