压电陶瓷之应用一

压电陶瓷的应用是十分广泛的，在宇航、电子、计算机、激光、超声和能源等领域都得到了广泛的应用。压电陶瓷的应用，主要分为两大类；压电振子和压电换能器。前者如振荡器、谐振器、滤波器、延迟器，这类器件主要利用电——机及机——电换能原理进行工作，要求压电、介电、弹性等性能稳定，机械品质因数高等。后者如传声器和超声换能器等，主要用于能量转换，要求机电耦合系数和品质因素高。

1.高压发生装置上的应用

高压发生装置是利用压电陶瓷材料的机电转换特性制作的高电压发生元件。

（1）压电陶瓷点火器

压电陶瓷点火器是利用压电陶瓷将机械力转换为电火花的装置、压电陶瓷点火器产生高压电源的原理，是利用压电陶瓷元件受机械力作用发生弹性形变而产生高压输出，然后通过高压火花放电，点燃易燃油气体。

压电陶瓷点火器有压电打火机、压电高压发生器和家用压电陶瓷点火器等。

压电陶瓷点火器

（2） 压电陶瓷变压器

压电陶瓷变压器是利用压电陶瓷的电能→机械能→电能的机电能的二次变换，在谐振频率获得最高升压输出的装置。其原理是把一定频率的交变电场加在驱动部分时，由逆压电效应产生机械形变，由此引起机械谐振，并沿瓷片的长度方向传播。这种机械谐振，又通过正压电效应，使瓷片的发电部分端面聚集大量束缚电荷；束缚电荷越多，从而在发电部分的端部电极上获得相当高的电压输出。

制造压电陶瓷变压器的材料，应该具有高的机电耦合系数，特别是横向机电耦合系数与纵向机电耦合系数要高。材料的热稳定性要好，防止发热损耗，机械品质因素要适当高些，要求具有良好的频率温度稳定性和时间稳定性。此外要有足够的机械强度和耐较高的交流场强。

压电变压器的应用有连续点火装置、高压电源变换器多层复合结构压电陶瓷变压器等。

压电陶瓷变压器

（3） 其他的应用

这类应用有遥控压电信号发生器，如有线遥控、超声遥控、无线遥控和电光遥控等。压电按钮开关，在电子计算机等多数电子设备中，存在动作启动或停止，采用压电开关能获得轻巧的无触点开关。

压电动力开关，它是由压电陶瓷元件和非晶态半导体所组成的开关元件。 此外还有便携式小型电源（电源充电器）， 可以利用压电陶瓷发电对电池进行第二次充电，不需要更换电池。