壓電陶瓷片

壓電陶瓷片，俗稱蜂鳴片。

壓電陶瓷片是一種電子發(fā)音元件，在兩片銅制圓形電極中間放入壓電陶瓷介質(zhì)材料，當(dāng)在兩片電極上面接通交流音頻信號時，壓電片會根據(jù)信號的大小頻率發(fā)生震動而產(chǎn)生相應(yīng)的聲音來。壓電陶瓷片由于結(jié)構(gòu)簡單造價低廉，被廣泛的應(yīng)用于電子電器方面如：玩具，發(fā)音電子表，電子儀器，電子鐘表，定時器等方面。

超聲波電機(jī)就是利用相關(guān)的性質(zhì)制成的。

工 藝 流 程 圖 如 下：配料--混合磨細(xì)--預(yù)燒--二次磨細(xì)--造粒--成型--排塑--燒結(jié)成瓷--外形加工--被電極--高壓極化--老化測試。

一、配料：進(jìn)行料前處理，除雜去潮，然后按配方比例稱量各種原材料，注意少量的添加劑要放在大料的中間。

二、混合磨細(xì):目的是將各種原料混勻磨細(xì),為預(yù)燒進(jìn)行完全的固相反應(yīng)準(zhǔn)備條件.一般采取干磨或濕磨的方法。小批量可采取干磨，大批量可采取攪拌球磨或氣流粉碎的方法，效率較高。

三、預(yù) 燒：目的是在高溫下,各原料進(jìn)行固相反應(yīng),合成壓電陶瓷.此道工序很重要。會直接影響燒結(jié)條件及最終產(chǎn)品的性能。

四、二次細(xì)磨:目的是將預(yù)燒過的壓電陶瓷粉末再細(xì)振混勻磨細(xì),為成瓷均勻性能一致打好基礎(chǔ)。

五、造粒:目的是使粉料形成高密度的流動性好的顆粒。

六、成型：目的是將制好粒的料壓結(jié)成所要求的預(yù)制尺寸的毛坯。

七、排塑：目的是將制粒時加入的粘合劑從毛坯中除掉。

八、燒結(jié)成瓷：將毛坯在高溫下密封燒結(jié)成瓷。此環(huán)節(jié)相當(dāng)重要。

九、外形加工:將燒好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。

十、被電極：在要求的陶瓷表面設(shè)置上導(dǎo)電電極。一般方法有銀層燒滲、化學(xué)沉積和真空鍍膜。

十一、高壓極化：使陶瓷內(nèi)部電疇定向排列，從而使陶瓷具有壓電性能。

十二、老化測試：陶瓷性能穩(wěn)定后檢測各項指標(biāo)，看是否達(dá)到了預(yù)期的性能要求。2100433B

當(dāng)電壓作用于壓電陶瓷時，就會隨電壓和頻率的變化產(chǎn)生機(jī)械變形。另一方面，當(dāng)振動壓電陶瓷時，則會產(chǎn)生一個電荷。利用這一原理，當(dāng)給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構(gòu)成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，就會因彎曲振動發(fā)射出超聲波。相反，當(dāng)向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產(chǎn)生一個電信號。基于以上作用，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。

超聲波壓電陶瓷片-2

超聲波壓電陶瓷片-正文

當(dāng)你在點(diǎn)燃煤氣灶或熱水器時，就有一種壓電陶瓷已悄悄地為你服務(wù)了一次。生產(chǎn)廠家在這類壓電點(diǎn)火裝置內(nèi)，藏著一塊壓電陶瓷，當(dāng)用戶按下點(diǎn)火裝置的彈簧時，傳動裝置就把壓力施加在壓電陶瓷上，使它產(chǎn)生很高的電壓，進(jìn)而將電能引向燃?xì)獾某隹诜烹姡谑?，燃?xì)饩捅浑娀鸹c(diǎn)燃了。壓電陶瓷的這種功能就叫做壓電效應(yīng)。反之施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，稱為逆壓電效應(yīng)。

剎車片在汽車低速度行駛過程中接觸轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生振動，有時表現(xiàn)為刺耳的噪音。這種噪音不會影響剎車的性能，但卻會導(dǎo)致不必要的替換剎車片和加裝用于消除噪音的墊片、消音材料和其他部件。若在汽車的制動器活塞里安裝一種簡單的壓電陶瓷致動器，向內(nèi)部制動杉塊的支撐板施加“抖動”頻率，有效抑制產(chǎn)生尖利噪音的振動，從而能在溫度濕度變化和剎車系統(tǒng)正常磨損的情況下發(fā)揮作用。由于不需要安裝探測器或邏輯系統(tǒng)以確定適當(dāng)?shù)目刂祁l率，這種裝置在結(jié)構(gòu)上要簡單得多，需要的元件也比較少。

壓電陶瓷也可用作汽車的壓電陶瓷爆震傳感器、超聲波傳感器、加速度傳感器等類別。壓電陶瓷爆震傳感器由壓電陶瓷振子、金屬片、密封墊、金屬外殼等構(gòu)成。壓電振子產(chǎn)生的電荷與發(fā)動機(jī)氣缸發(fā)生的振動成正比，所產(chǎn)生的電壓經(jīng)屏蔽線進(jìn)入電控單元，由此檢測出7kHz左右振動所產(chǎn)生的電壓，電控單元根據(jù)這一電壓的大小判斷爆震強(qiáng)度，及時修正或響應(yīng)推遲點(diǎn)火提前消除爆震，使發(fā)動機(jī)在接近爆震、熱效率最高、燃料消耗量最少的點(diǎn)火時刻工作，實(shí)現(xiàn)無爆震工作狀態(tài)，保證發(fā)動機(jī)以最大可能的功率與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)超聲波傳感器用作汽車倒車防撞報警器裝置，也被稱為超聲波倒車?yán)走_(dá)或倒車聲納系統(tǒng)，尤其適用于加長型裝載汽車、載重大貨車、礦山汽車等大型車輛。超聲波傳感器通常由鋁合金外殼、壓電陶瓷換能器、吸聲材料、引線電極所構(gòu)成，具有水平方向特性寬，而垂直方向受到限制的方向性，原理上利用鋯鈦酸鉛PZT壓電陶瓷在電能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換的正、逆壓電效應(yīng)，既在壓電陶瓷加一電信號，便產(chǎn)生機(jī)械振動而發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波在空氣傳播途中碰到障礙物立即被反射回來，作用于它的陶瓷時，則會有電信號輸出，通過數(shù)據(jù)處理時間差測距，計算顯示車與障礙物的距離及危險相撞時報警，可準(zhǔn)確無誤地探測汽車尾部及駕車者視角盲區(qū)的微小障礙物，實(shí)用性相當(dāng)強(qiáng)。為獲得高的發(fā)射效率和接受靈敏度，發(fā)射接收全并在一起的超聲波傳感器是市場上的主流產(chǎn)品，具有很高的發(fā)射效率、接收靈敏度及尖銳的指向性。超聲波有一定的探測角度和范圍，可覆蓋汽車后部整個區(qū)域。用于汽車電控懸架系統(tǒng)直接計測車身底盤與路面距離的超聲波傳感器正在研制之中。超聲波傳感器還被用于空氣流量計，檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量大小。

超聲波馬達(dá)用壓電陶瓷片，超聲波顯微鏡傳感器用壓電陶瓷片，等等。

超聲波壓電陶瓷片-配圖

超聲波壓電陶瓷片超聲波壓電陶瓷片2100433B

壓電陶瓷片

壓電陶瓷片是一種結(jié)構(gòu)簡單、輕巧的電聲器件，因具有靈敏度高、無磁場散播外溢、不用銅線和磁鐵、成本低，耗電少、修理方便、便于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)而獲得了廣泛應(yīng)用。適合超聲波和次聲波的發(fā)射和接收，比較大面積的壓電陶瓷片還可以運(yùn)用檢測壓力和振動，工作原理是利用壓電效應(yīng)的可逆性，在其上施加音頻電壓，就可產(chǎn)生機(jī)械振動，從而發(fā)出聲音。如果不斷對壓電陶瓷片施加壓力它還會產(chǎn)生電壓和電流。

壓電陶瓷片檢測方法

第一種方法：將萬用表的量程開關(guān)撥到直流電壓2.5V擋，左手拇指與食指輕輕捏住壓電陶瓷片的兩面，右手持萬用表的表筆，紅表筆接金屬片，黑表筆橫放陶瓷表面上，然后左手稍用力壓一下，隨后又松一下，這樣在壓電陶瓷片上產(chǎn)生兩個極性相反的電壓信號，使萬用表的指針先向右擺，接著回零，隨后向左擺一下，擺幅約為0.1一0.15V，擺幅越大，說明靈敏度越高。若萬用表指針靜止不動，說明內(nèi)部漏電或破損。

切記不可用濕手捏壓電片，測試時萬用表不可用交流電壓擋，否則觀察不到指針擺動，且測試之前最好用R×l0k擋，測其絕緣電阻應(yīng)為無窮大。

第二種方法：用R×10k擋測兩極電阻，正常時應(yīng)為∞,然后輕輕敲擊陶瓷片，指針應(yīng)略微擺動。2100433B