石英晶体和压电陶瓷的压电效应原理有何不同

2022-03-31 文化 410阅读

一、工作效果不同:

石英晶体:石英晶体没有体积变形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。

也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。

二、工作原理不同:
压电效应的原理:如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。

三、产生电荷方向不同:

石英晶体属于单晶体,化学式为SiO2,外形结构呈六面体,沿各方向特征不同。

沿X方向(电轴)的力作用产生电荷的压电效应称”纵向压电效应”;

沿Y方向的(机械轴)的力作用产生电荷的压电效应称”横向压电效应”;

沿Z方向的(光轴)的力作用时不产生压电效应

详细讲解:

1、压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

2、当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场。

3、这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应,或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。

扩展资料:

石英晶体和压电陶瓷物理特性不同:

石英内常见的包裹体有:发晶(Haircrystal)-主要是金红石;草入水晶-主要为电气石;水胆水晶-石英中有液态包裹体;青石英-内含浅蓝色金红石针状物;乳石英-由细水孔洞引起混浊状。

绿石英-由板状或碎片状的绿泥石组成,有时可能是绿色针状的阳起石;砂金石(Aventurine)-石英岩内部含有绿色或红褐色的云母细片,又名耀石英,俗称东陵石。

常见烟黑色至暗褐色的烟水晶,主要是这些岩类含有较多量具有放射性之铀、钍元素的关系。

压电陶瓷:常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3(A表示二价金属离子,B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价)型化合物。

如:Pb(Mn1/3Nb2/3)O3和Pb(Co1/3Nb2/3)O3等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物,可组成四元系或多元系压电陶瓷。

此外,还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷,如偏铌酸钾钠(Na0.5·K0.5·NbO3)和偏铌酸锶钡(Bax·Sr1-x·Nb2O5)等,它们不含有毒的铅,对环境保护有利。

参考资料来源:百度百科-石英晶体

参考资料来源:百度百科-压电陶瓷

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