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Southwest Jiaotong University超声波压电晶体材料姓 名李 金 海导 师彭 朝 勇目录1超声波基础知识2压电效应 逆压电效应3压电材料的分类4压电晶体材料超声波压电晶体材料1.超声波基础知识1.1超声波的定义超：频率高，超出人耳听力范围。声：物体振动时所产生的。波：物理信息在空间上传播。频率高超声波机械振动在弹性介质中传播1830年法国Savart音调极限实验证实了存在人耳听不到的声音。19世纪末到20世纪初，在发现了压电效应与逆压电效应之后，人们才解决了利用电子学技术产生超声波的办法。超声波压电晶体材料1.2超声波特性? 20kHz次声波：? ≤20Hz可闻声波：20Hz＜ ? ≤20kHz超声波压电晶体材料1)超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。2)超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。3)超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。4） 超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。5） 超声波可传递很强的能量。 6） 超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。正压电效应压电介质Q(E) 电能T(S) 机械能逆压电效应超声波压电晶体材料2.压电效应 逆压电效应正压电效应：某些材料在机械力作用下产生变形，引起表面带电的现象，且其表面电荷密度与应力成正比，称为正压电效应。逆压电效应：在某些材料上施加电场，会产生机械变形，且其应变与电场强度成正比，这称为逆压电效应。如果施加的是交变电场，材料将随着交变电场的频率作伸缩振动。施加的电场强度越强，振动的幅度越大。压电介质T(S) 机械能Q(E) 电能超声波压电晶体材料2.1正压电效应压电介质T(S) 机械能Q(E) 电能超声波压电晶体材料2.2逆压电效应超声波压电晶体材料3.压电材料的分类压电材料超声波压电晶体材料类 别材 料成 分特 性石英晶体单晶体、水晶（人造、天然）SiO2d11=2.31×10-12C/N，压电系数稳定，固有频率稳定压电陶瓷人造多晶体钛酸钡、锆钛酸钡、铌酸盐系压电系数高, d33=1.9×10-9C/N新型压电材料压电薄膜PVDF（聚偏氟乙烯）动态应变传感器超声波压电晶体材料3.1压电陶瓷人造多晶体：经极化处理后的人工多晶铁电体。每个单晶体形成一单个电畴，这种自发极化的电畴在极化处理以前，各晶体内的电畴按任意方向排列，自发极化的作用相互抵消，陶瓷内极化强度为零。原始的压电陶瓷呈现各向同性而不具有压电性超声波压电晶体材料极化后的压电陶瓷具有一定极化强度，当外电场撤消后，电畴趋向基本保持不变，陶瓷极化强度并不立即恢复到零，此时存在剩余极化强度。每个单晶体在受电场力的作用下会沿着被极化后电畴方向伸长。加F：放电现象机械能电能撤F：充电现象超声波压电晶体材料存在剩余极化强度，那么呈现出压电性，即陶瓷片的两端出现束缚电荷，一端为正，另一端为负，由于束缚电荷的作用，在陶瓷片的极化两端很快吸附一层来自外界的自由电荷，这时束缚电荷与自由电荷数值相等，极性相反，因此陶瓷片对外不呈现极性。FF超声波压电晶体材料超声波压电晶体材料研究内容及方法1点击添加标题22点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加标题3点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加标题点击此处添加文本点击此处添加文本实验创新及难度点击此处添加文本点击此处添加文本点击此处添加文本点击此处添加文本点击此处添加文本点击此处添加文本1323点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本进度安排及完成情况2014.102014.0642015.032013.122013.082013.10请输入您要的内容请输入您要的内容请输入您要的内容请输入您要的内容请输入您要的内容请输入您要的内容LOGOQijiayebing 作品谢谢您的聆听