壓電陶瓷,一種能夠?qū)C械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料,屬于無機非金屬材料。
壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下,產(chǎn)生形變,引起介質(zhì)表面帶電。陶瓷內(nèi)部有大量分子(是多原子分子,分子量比較大),這些分子因為不是對稱的,所以導(dǎo)致正電荷(多個原子核)的中心與電子(分子中有很多電子)的中心不重合,導(dǎo)致分子呈現(xiàn)極性(也就是說總體是中性,但正負(fù)電荷分布在分子兩頭),在外加力作用下,分子呈現(xiàn)規(guī)律性排布,把外界的能量轉(zhuǎn)換為壓電陶瓷的電能。也就是說某些材料,對它們施以作用力后,引起內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對位移而發(fā)生極化,導(dǎo)致材料兩端表面出現(xiàn)正負(fù)電荷的現(xiàn)象。
利用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性,可以制造出壓電點火器、移動X光電源、炮彈引爆裝置。用兩個直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一種可連續(xù)打火幾萬次的氣體電子打火機。用壓電陶瓷把電能轉(zhuǎn)換成超聲振動,可以用來探尋水下魚群的位置和形狀,對金屬進行無損探傷,以及超聲清洗、超聲醫(yī)療,還可以做成各種超聲切割器、焊接裝置及烙鐵,對塑料甚至金屬進行加工。