压电陶瓷型号(压电陶瓷型号和用途)

压电陶瓷型号和用途

压电材料是一种可实现机械能与电能相互转换的功能材料，被广泛应用于航空航天、激光陀螺、自适应光学、精密机械工、自动控制、半导体集成、生物医学工程等技术领域。压电材料按化学成分和形态大致可分为压电单晶、压电高分子材料、复合材料和压电陶瓷四大类。在压电材料中，压电单晶的性能大大优于其他材料的性能，但其生长速度慢，生产成本高，晶体成分分布不均等问题限制了其广泛使用。而压电陶瓷中的晶粒沿某一方向取向生长后，其性能可以比晶粒自由生长陶瓷的性能大幅提高。并且制备时间短，成本低，被誉为“穷人的单晶”。

压电陶瓷的结构及极化

1.压电陶瓷的晶体结构

●钙钛矿结构

●钨青铜结构

●铋层状结构

2.压电陶瓷的极化

压电陶瓷可以看作是由多个具有铁电性的晶粒构成的压电多晶体。由于各个晶粒的取向是随机的，因此晶粒的自发极化矢量也是随机取向的，宏观上压电陶瓷不显示压电性。为了使压电陶瓷表现出压电性，需要对压电陶瓷进行极化处理。人工极化就是在压电陶瓷上加一足够高的直流电场，并保持一定的温度和时间，迫使其电畴转向，或者说迫使其自发极化作定向排列。下图示意陶瓷中电畴在极化处理前后的变化情况。

3.铁电陶瓷

某些材料在一定温度范围内具有自发极化。而且其自发极化可以因外电场的作用而转向，材料的这种特性称为铁电性。具有这种特性的陶瓷材料称为铁电陶瓷。

压电陶瓷的分类

压电陶瓷可分为铅基压电陶瓷材料和无铅压电陶瓷材料，无铅压电陶瓷材料主要包括钨青铜结构、铋层状结构、钙钛矿结构三大类压电陶瓷材料。

铅基压电陶瓷材料

Pb(Zr,Ti)O3(简称为PZT)压电陶瓷材料是目前市场上应用最广泛的压电陶瓷材料。具有优异的压电性能和良好的温度稳定性。PZT陶瓷可通过掺杂改性来调节其性能，从而使其满足不同使用需求的目的。为了更好地满足市场上不同用途的器件对材料性能的需求，研宄人员在PZT二元系压电陶瓷的基础上又固溶其他的复合钙钛矿化合物，制备出性能更加优异的三元系、四元系PZT陶瓷。

铅基压电陶瓷因其优异的压电性能一直占据着市场的主导地位。但铅基压电材料含有大量的有毒物质PbO，且其高温下极易挥发，会对人类健康和环境保护造成严重危害。

无铅压电陶瓷材料

⑴钨青铜结构陶瓷

钨青铜结构陶瓷的化学式可写为AxB2O6型，其结构是以共顶点的氧八面体连接而成。在氧八面体作“骨架”堆积而成的结构中存在三种不同的空隙：A1(较小)、A2(最大)和C(最小)。而且氧八面体也因所处位置的对称性不同而有B1和B2两种。根据空隙位置的正离子填充数目又分为了“非填满型钨青铜结构”、“填满型钨青铜结构”和“完全填满型钨青铜结构”三种。

钨青铜结构的陶瓷材料介电损耗低、自发极化强度大和居里温度高。然而钨青铜材料不仅烧结温度较高，制备困难，而且温度稳定性也较差，导致了钨青铜结构压电材料长期以来很少得到应用。

⑵铋层状结构陶瓷

铋层状结构陶瓷是一种含Bi的有氧八面体的层状结构化合物铁电体，其通式为(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-其中A和B代表离子半径和价态合适的离子，如A＝Bi、Pb、Ba、Sr等稀土元素，B＝Ti、Nb、Ta、W等，m＝1、2、3、4、5。

铋层状结构陶瓷电学性能各向异性明显，机械品质因数高，居里温度高，相对介电常数低，电阻率高，介电击穿强度高，谐振频率的时间和温度稳定性好。因此，此类陶瓷在滤波器、能量转换、高温高频领域等有着广泛的应用前景。但是其不容易极化，压电活性较低。

⑶钙钛矿结构陶瓷

无铅压电陶瓷中研究最广泛的还是钙钛矿结构，钙钛结构包括钛酸钡基陶瓷、钛酸铋钠基陶瓷和铌酸钾钠基陶瓷。

①钛酸钡基陶瓷

BaTiO3(简称为BTO)是最早被发现的压电陶瓷，具有四个晶相，从高温到低温分别为：立方相－四方相－正交相－菱形相，BTO压电性能较低，居里温度不高，室温附近的相变导致温度稳定性不好。因此，在性能更优异的PZT陶瓷问世后，BTO一般只作为介电材料使用。

②钛酸铋钠基陶瓷

(Na,Bi)TiO3(简称为NBT)陶瓷,具有居里温度高、剩余极化大、介电常数小、频率常数高、厚度机电耦合系数大等特点，被认为是最有潜力的无铅压电材料体系之一。但其室温时的矫顽场较大，而且铋元素易于挥发导致陶瓷的致密度和电阻率下降，使得钛酸铋钠陶瓷很难极化，表现出较低的压电性能，很难真正实现实用化。

③铌酸钾钠基陶瓷

(K,Na)NbO3(简称KNN)陶瓷是铁电体KNbO3与反铁电体NaNbO3的二元系固溶体。当KNbO3与NaNbO3摩尔比为1:1时，KNN陶瓷具有最佳的压电性能。但与实用化的PZT陶瓷相比其压电性能仍然存在很大差距。

陶瓷的压电性能和温度稳定性是实现材料实用化的重要指标。有研究报道，通过掺杂改性将相变温度下降到实际应用温区之外，从而提高材料的温度稳定性。

压电陶瓷的制备工艺

制备流程大致分为：配料、混合、预烧、成型、排塑、烧结、被电极、极化、测试。陶瓷的制备是一个非常严谨的过程，任何一个小的细节都会对陶瓷的性能造成很大的影响，因此熟练掌握和不断优化制备工艺的每一个步骤是获得高品质压电陶瓷的前提。

⑴配料：

原料选用纯度较高、颗粒较小、活性较大的粉料。

⑵混合：

原料按化学计量比称量之后，以酒精为媒介进行球磨混合，以利于预烧时各原料间充分进行化学反应。

⑶预烧和粉碎

预烧是各固相原料之间在远低于陶瓷烧结温度、略低于原料熔点的温度附近，通过原子(或离子)扩散的方式充分接触而发生化学反应，以生成配方所需产物。

一般为了原料能紧密接触、原子扩散更容易常将粉末干压成大块进行预烧。预烧合成后的块体还需要进行粉碎以及二次球磨，以便于后续的成型和烧结。

⑷成型和排塑

成型就是将粒料压制成所需要的形状规格的坯体，并为烧结创造条件。坯体成型的方式和方法很多，如干压成型法、可塑成型法和浆料成型法等，干压成型目前被广泛采用。

造粒是在预烧研磨后的粉体中加入适量的粘合剂，常用的粘合剂为聚乙烯醇(PVA)，搅拌混合均匀后预压制成大块，然后粉碎研磨后过筛得到尺寸均匀的颗粒。造粒使粘合剂更均匀、成型样品的密度更均匀、排出颗粒间的空气，有利于成型和致密。

加入粘合剂可增加粉料的可塑性以利于成型。成型后就需要将粘合剂排除，否则会因高温下的分解、挥发而导致样品胚体在烧结过程中变形、开裂。

⑸烧结

烧结是利用热能使坯体转变为致密陶瓷的工艺过程。密度是反映压电陶瓷质量的重要参数，增大陶瓷的致密度是改善其性能的关键，是烧结工序的主要任务。影响烧结的因素是多方面的，主要有原料种类、升降温速率、烧结温度、保温时间、烧结气氛、烧结工艺、物料粒度等。其中，烧结温度和保温时间的选取将直接影响样品的晶粒尺寸和晶粒分布、气孔的多少以及晶界的体积分数等方面。

⑥被电极、极化和测试

被电极就是在压电陶瓷的表面上设置导电电极，使用的材料主要为Cu、Ag、Ni、Au等。使用的工艺方法为烧渗、化学沉积、真空镀膜等。目的就是为了导通和后续极化。

极化的目的是为了使铁电陶瓷的铁电畴在外直场作用下，沿电场方向定向排列，显示极性与压电效应。极化的方法有硅油极化和空气极化。在极化电场和极化时间一定的条件下，极化温度高，电畴取向排列较易，利于极化。极化时间越长，电畴转向排列充分，并有利于极化过程中应力的弛豫。确定极化条件应以兼顾压电性能，提高成品率和节省时间为原则。

压电、介电、铁电等性能在样品极化24h后进行测量。

END

参考文献：

1.铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备与物性的研究-姚卫增

2.压电陶瓷晶粒取向生长技术的研究进展-杜红亮

压电陶瓷性能参数

我来告诉你吧，这需要去查压电陶瓷的国家标准。

压电陶瓷的型号分为三个部分：“口-口

口”

1.第一个框是指材料的主分：如“P”是指该压电陶瓷的主要成分为PbTiO3-PbZrO3（即锆钛酸铅）；

2.“-”是间隔号；

3.第二个框是性能特征：0表示电光，1表示低品质因数，2表示热电，3表示高温，4表示中功率，5表示高灵敏度，6表示高稳定，7表示高频，8表示大功率。

4.第三个框是材料序号：主要用于区别在同一主分、同一性能特征条件下不同的性能范围。

明白了吧？如果还不明白，那我无语了！看下面的吧：

P-41是“锆钛酸铅高灵敏度1型压电陶瓷。”

p-42是“锆钛酸铅高灵敏度2型压电陶瓷。”

p-81是“锆钛酸铅大功率1型压电陶瓷。”

压电陶瓷参数表

产品名称：

压电、微波陶瓷(批量&定制) 

规格参数：

*点击图片看大图

无铅压电陶瓷：BT、BNT、KNN

PZT压电陶瓷（硬）

PZT压电陶瓷（软）

PT压电陶瓷

微波介电陶瓷

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产品咨询：

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压电陶瓷型号有哪些

我来告诉你吧，这需要去查压电陶瓷的国家标准。压电陶瓷的型号分为三个部分：“口-口口”1.第一个框是指材料的主分：如“P”是指该压电陶瓷的主要成分为PbTiO3-PbZrO3（即锆钛酸铅）；2.“-”是间隔号；3.第二个框是性能特征：0表示电光，1表示低品质因数，2表示热电，3表示高温，4表示中功率，5表示高灵敏度，6表示高稳定，7表示高频，8表示大功率。4.第三个框是材料序号：主要用于区别在同一主分、同一性能特征条件下不同的性能范围。明白了吧？如果还不明白，那我无语了！看下面的吧：P-41是“锆钛酸铅高灵敏度1型压电陶瓷。”p-42是“锆钛酸铅高灵敏度2型压电陶瓷。”p-81是“锆钛酸铅大功率1型压电陶瓷。”

压电陶瓷规格

应该是原料配方上有不同，不同型号的材料命名吧。对比下特性参数就知道，与PZT-8相比，特性参数肯定是有区别的。

压电陶瓷种类

压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度，通常用介电常数ε0来表示。在外电场不太大时,电介质对电场的响应可用线性关系：表示,P为极化强度,ε0为真空介电常数,为电极化率,E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如,压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大,而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它弹性体一样,遵循胡克定律:Xmn=cmnpqxmnpq,式中cmnpq叫做弹性体的弹性硬度常数,X为应力,x为应变。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。压电陶瓷最大的特性是具有压电性,包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化,从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在外力不太大的情况下,其电荷密度与外力成正比,遵循公式：其中,δ为面电荷密度,d为压电应变常数,T为伸缩应力。反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化,由此位移导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系,遵循公式：dt为逆压电应变常数,即d的转置矩阵,E为外加电场,x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示,遵循公式:其中u12为压电能,u1为弹性能,u2为介电能。经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷,所以在电极表面上吸附了一层外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时，片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。另外,压电陶瓷具有自发极化的性质,而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化,压电陶瓷会有变形。然而,压电陶瓷之所以会有变形,是因为当加上与自发极化相同的外电场时,相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反,如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。

压电陶瓷型号规格表

我们学校研究的锆钛酸铅压电陶瓷通常是指PZT4压电陶瓷。它是目前压电器材和军事最常用的材料。我们学校购买的陶瓷大部分从北京东方鑫荣有限公司购买的。有极化（改性）和非极化的两种。我是中山大学02级应用物理专业的。我有个功能材料方面的研究生同学，他还有许多研究曲线，但是我没法贴图给你。

压电陶瓷型号规格

现在有很多的人们都在用陶瓷，还有生活中有很多的地方都能用到陶瓷，大家都知道压电陶瓷按吗，但是在选购的时候不知道压电陶瓷的厂家有哪些，还有压电陶瓷的特征有哪些，对这些都不太了解，那么压电陶瓷厂家有哪些?压电陶瓷的特征?接下来我首铅们为大家来介绍，希望大家在选购的时候参考。一.压电陶瓷厂家有哪些1.(原淄博无线电瓷件厂)，始建于1966年，是我国水声压电陶瓷材料与元器件设计、开发的生产企业。现有用于各种水声、电声、超声、计量、通讯、自动化控制、引燃引爆等不同应用的成熟材料配方30多种，是国家水声应用压电陶瓷材料及元件的标准起草制定厂家之一，每年为国内几十个行业，四百多个厂家及科研单位提供上千个品种的产品，为国家重点工程的配套提供了优质产品。2.深圳市华晶达电子有限公司主要生产：微孔雾化片，高频雾化片，压电陶瓷换能片，超声波医疗美容片，超声美容铲皮刀，陶瓷滤波器，谐振器，声表面谐振器，声表面滤波器，晶体谐振器，振荡器。产品广泛用于纳米喷雾，超声美容，声呐，测距，航空航天，移动通讯机，数字电视，计算机周边产品，数码产品，GPS，通信基站等高科技产品。二.压电陶瓷的特征1.压电陶瓷特征，1894年，Voigt指出，它仅无盯芹晌对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应，石英是压电晶体的一种代表，它被取得应用。第一次世界大战，居里的承人郎之万，最先利用石英的压电效应，制成了水下超声探测器，用于探测潜水艇，从而揭开了压电应用史篇章。2.还有的是，压电材料及其应用取得划时代的进展应归咎于第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷，1947年，美国Roberts在BaTiO3陶瓷上，施加高压进行极化处理，它获得了压电陶瓷的电压性，随后，日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究，这种研究一直进行到50年代中期。3.接着说说，1955年，美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷，促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途，但是特别是压电陶瓷滤波器和谐振器，随着PZT的问世，而迅凯锋速地实用化，应用声表面波(SAW)的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件，在七十年代后期也取得了实用化。80年代后期至今，人们研制出驰豫铁电体陶瓷材料，在此基础上有成功研制出驰豫铁电体单晶材料，为三维超声波成像奠定了基础。在选购压电陶瓷的时候，不知道厂家有哪些，上面的文章中说的就是关于压电陶瓷厂家有哪些和压电陶瓷的特征。