04压电智能材料

3.1 铁电效应3.2 压电效应3.3 压电材料分类-晶体、压电陶瓷、压电聚合物和压电复合物3.4 压电智能材料-传感器/驱动器3.5 压电智能材料的应用引言:压电、铁电材料————智能材料系统中的主导材料之一智能材料系统中的主导材料之一?压电、铁电材料的驱动、传感特性把电能输入到压电材料,可由材料直接转变为位移或者其他机械能压电陶瓷和铁电材料作用力大、响应快、频率范围宽等优点而广泛应用于精确定位系统压电材料的历史?某些晶体在一定的温度范围内具有自发极化的性质,而且其自发极化方向可以因外电场方向反向而反向,晶体的这种性质称为铁电性,具有铁电性的晶体称为铁电体。它们之所以称为铁电体,其原因是由于它们与铁磁体在许多物理性质上有一一对应之处,如电滞回线对应磁滞回线.电畴对应隘畴,电矩对应隘矩,等等。而并非晶体中一定含有“铁”。晶体的铁电性质不能根据其内部结构的对称性来预测,只能由实验来确定。3.1 材料的铁电性当正向电场逐渐减小至0时,仍存在不为零的极化强度,称剩余极化强度Pr。同样,当反向电场逐渐减小至0时,也存在不为零的剩余极化强度(-Pr)。一、铁电体的基本特征1、铁电材料在电极化中存在电滞回线电滞回线B-C线性部分反向外推至E=0在纵轴P上的截距称为饱和极化强度Ps。当电场反向达到EF时,剩余极化才全部消失。反向电场继续增大,极化强度才开始反向。EF常称为矫顽电场强度。2、晶体结构是非中心对称的. 在晶体32种点群中,有20种非中心对称点群,其中10种非中心对称点群晶体有铁电性。这些点群是:纯旋转操作5个(1,2,3,4,6),旋转+镜面反映5个(m,2mm,3m ,4mm,6mm)3、晶胞具有大小相等的自发非零电偶极矩。4、在外加电场下,晶体中的电矩可转变方向。直流电场E电场作用下的伸长(a)极化处理前(b)极化处理中5、晶体中存在电畴形式的微结构