壓電效應及壓電材料的應用

壓電效應是指當材料受到外力 (比如: 壓 力) 作用時, 其表面會產生電荷; 或在受到電場作用下, 會發生形變的現象。 它的英文是 piezoele-ctricity, 源于古希臘語 piezein/piezo 和 electricity,即: “壓”而生“電”。具有壓電效應的材料統稱為壓電材料。當然, 這里需要指出的是, 由于電致伸縮效應的存在, 電介質材料在電場作用下均可發生形變。但是, 壓電效應與電致伸縮效應的區別在于: 

1) 電致伸縮效應所產生的應變與電場的二次方成正比, 而壓電效應所產生的應變與電場一次方成正比;

2) 僅具有電致伸縮效應而不具有壓電效應的電介質材料, 在應力的作用下不能產生極化強度和電荷。

壓電材料是現代科學技術中*的關鍵材料, 它被廣泛應用于醫療超聲成像、水聲聲吶、無損檢測儀、各類傳感器 (如加速度計) 等器件中。這些器件的優劣與其所使用的壓電材料息息相關。因而, 獲得具有高的壓電材料成為了科學家們研究的重要目標。