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      壓電陶瓷極化與電滯回路
        壓電陶瓷材料沒極化前自由電子是無序排列的;極化處理后,沿極化方向產生剩余極化成為各向異性的多晶體,自由電子趨向一致,壓電性大大增強。壓電陶瓷材料可以做成任意形狀、任意極化方向。極化前后的壓電陶瓷材料有著不同的介電常數ε和壓電常數d。
       
        設極化前的介電常數:ε11=ε22=ε33。如果沿方向3對壓電材料進行極化,另兩個電極面垂直于極化方向。極化后的介電常數:ε11=ε22≠ε33,而ε33值比ε11要大得多。
       
        壓電陶瓷的壓電常數也具有各向異性,沿不同方向壓電常數d的值也是不同的。其中沿方向3的值最大,即d33>>d31和d32。如果用電流計測量時,只有d33中有電流,其它兩個方向不產生電流。壓電陶瓷的極化同磁鐵的充磁很類似,充磁前和充磁后的磁場強度會發生很大的變化。
       
        壓電陶瓷是多晶體,當其溫度高于居里溫度Tc時呈立方晶格;而當其溫度在居里溫度Tc以下時,則呈四方晶格并具有壓電性。壓電材料在溫度Tc時能改變材料內部組織這種現象稱為固態相變,Tc稱為相變溫度,也稱居里溫度。不同的壓電材料,居里溫度也會不同。
       
        如BaTiO3的居里溫度Tc為120℃,PbTiO3的居里溫度是490℃。當溫度升高到Tc時,立方晶胞的三個邊長相等,即:a=b=c,這時的電荷中心位于立方體中心,壓電陶瓷無壓電性。當溫度低于Tc時,四方晶胞的三個邊長不相等,即:a=b。
       
        從極化后的電滯回路曲線可以看出,它和磁滯回路的曲線很相似,所以壓電陶瓷也被稱為鐵電體。經過一次極化后有了剩余極化強度Pr,以后每次極化時,它沿著這條曲線變化。不同的壓電材料有不同的電滯回路。
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