压电陶瓷材料介绍及应用

压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体，由于它的生产工艺与陶瓷的生产工艺相似（原料粉碎、成型、高温烧结）因而得名。

压电陶瓷用于将机械参数（如压力和加速度）转换为电参数，或者反过来将电信号转换为机械运动或振动。在传感器中，它们可将力、压力和加速度转换为电信号，在声波和超声波传感器与启动器中，它们可将电压力转换为振动或形变。

压电陶瓷按照组元分类：
1. 单元系压电陶瓷材料unit system ceramics
钛酸钡陶瓷barium titanate ceramics
钛酸铅陶瓷barium titanate ceramics
2. 二元系压电陶瓷材料barium titanate ceramics
锆钛酸铅陶瓷 Lead zirconate ceramic，PbZrxTi{1-x}O3锆钛酸铅陶瓷通常简称为PZT陶瓷，这种压电陶瓷目前受到广泛应用。
3. 三元系压电陶瓷材料 ternary system ceramics
三元系陶瓷通常是在具有钙钛矿性结构的锆钛酸铅{PbZrO3-PbTiO3}中二元系再增加第三种{化学通式为ABO3型}化合物而形成的三元系固溶体。所增加的第三种成分，它们的共同特点是在掺入PbZrO3-PbTiO3之中形成固溶体后不改变整个晶格的钙钛矿型结构。
4. 多元系压电陶瓷材料

压电陶瓷按照特定应用情况分类：
用于电力转换器的材料（超声波应用）
用于传感器的材料（超声波发射器和接收器）
用于启动器的材料（精确定位或注射系统）
用于特殊应用的材料

压电陶瓷的应用领域
海底勘探：声纳、信标、成像、电流计；
航空航天：陀螺仪、加速度计、液位感应；
医疗产品：多普勒血流、肿瘤治疗（高强度聚焦超声）、成像、水平传感、眼科手术内工具（乳化）、牙科除垢、普通外科、组织消融、药物输送、听力增强、气泡检测；
消费品：超声波牙刷、珠宝清洁剂、隐形眼镜清洁剂、电脑硬盘、触摸屏显示器、集成、超薄扬声器和化妆品增强；
工业和商业：流量和液位传感器、超声波清洁、超声波焊接、入侵报警、织物针定位、焊料点胶、机器振动监测、气泡检测、用于改进化学混合的声化学；
电信：电信线路、蜂鸣器和报警器的光学交换、触觉反馈、手机摄像头；
汽车：动力座椅控制装置、倒车/防撞传感器、防撞传感器；
科学研究：纳米定位阶段和分析工具、扫描探头显微镜、高级声学；
石油勘探：流量和液位传感器，井下钻具监控；

我国对压电陶瓷的研究始于五十年代末期，比国外晚10年左右，目前在压电陶瓷的试制、工业生产等方面都已有相当雄厚力量，有不少材料已达到或接近国际水平。