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压电陶瓷风扇和继电器

利用压电陶瓷的逆压电效应可制成小型的压电陶瓷风扇，具有体积小，不会发热，无

嘈声、低功耗、寿命长等优点。下方左图是一个压电陶瓷弯曲变形器，它由两片压电陶

瓷片夹一金属薄片构成，陶瓷片在外电场作用下产生伸缩运动。若两片陶瓷片加反向电

压，则一边收缩另一边伸长，使金属片弯曲变形，若外加交变电压，金属片将作周期性

振动

。

压电陶瓷风扇是由两个弯曲变形器组成，如右图，接通交流电源后，两叶片就按箭头

方向做往复振动、产生的风量可达

0.42

立方米

/

分钟。利用弯曲器还可制成继电器。

我们知道，压电元件在交变电压的作用下，工作一段时间后要发热。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能，这种相互对应的关系确实非常有意思。这表明，压电元件工作时，总有一部分电能要转变成热量。通常巴宰交流电压作用下，在单位时间内因发热而消耗的热能，称为介质损耗。介质损耗是电介质的重要品质指标之一。例如，大功率的换能器就要求材料的介质损耗非常小，否则在工作中会由于剧烈发热而使换能器损坏。

目前，对于现有压电材料的稳定性的改善，可以有两种途径：一种是改变配方成分，寻找性能比较稳定的锆钛比和添加物；另一种是吧极化好的压电陶瓷片进行人工老化处理，如加交变电场，或做温度循环等。减小粒径至亚微米级，可以改进材料的加工性，可将基片做地更薄，可提高阵列频率，降低换能器阵列的损耗，提高器件的机械强度，减小多层器件每层的厚度，从而降低驱动电压，这对提高叠层变压器、制动器都是有益的。目前，对于现有压电材料的稳定性的改善，可以有两种途径：一种是改变配方成分，寻找性能比较稳定的锆钛比和添加物；另一种是吧极化好的压电陶瓷片进行人工老化处理，如加交变电场，或做温度循环等。

原料是制造压电陶瓷的基础，因此，原料的选择和处理是一个很重要的问题。一般地说，选择原料应该注意一下几点：

1、原料的纯度   高纯度的原料有利于提高产品质量。

2、原料的细度   为使生成压电陶瓷的化学反应顺利进行，要求原料颗粒较细，一般不要超过2微米。

3、原料的活性   所谓原料的活性，是指原料中的原子或离子扩散到附近其他组元中去进行化学反应的难易程度。