我们利用压电陶瓷将机械能转换成电能:
在能量转换方面,利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性,可以制造出压电点火器、移动电源、引爆装质。电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石,打火次数可在100万次以上。它还能实现预喷射、主喷射以及多次喷射等可以自由地改变喷油参数和喷油形态可以高自由度地控制燃油喷射,大大提高柴油机的燃烧效率、降低排放水平、提高发动机的性能。用压电陶瓷把电能转换成超声振动,可以用来探寻水下鱼群的位置和形状,对金属进行无损探伤,以及超声清洗、超声,还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁,对塑料甚至金属进行加工。
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压电性特异的多元单晶压电体
传统的压电陶瓷较其它类型的压电材料压电效应要强,从而得到了广泛应用。但作为大应边,高能换能材料,传统压电陶瓷的压电效应仍不能满足要求。于是近几年来,人们为了研究出具有更优异压电性的新压电材料,做了大量工作,现已发现并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3单晶(A=Zn2+,Mg2+)。这类单晶的d33可达2600pc/N(压电陶瓷d33为850pc/N),k33可高达0.95(压电陶瓷K33高达0.8),其应变>1.7%,几乎比压电陶瓷应变高一个数量级。下方左图是一个压电陶瓷弯曲变形器,它由两片压电陶瓷片夹一金属薄片构成,陶瓷片在外电场作用下产生伸缩运动。储能密度高达130J/kg,而压电陶瓷储能密度在10J/kg以内。铁电压电学者们称这类材料的出现是压电材料发展的又一次飞跃。现在美国、日本、俄罗斯和中国已开始进行这类材料的生产工艺研究,它的批量生产的成功必将带来压电材料应用的飞速发展。