压电材料可以分为压电晶体和压电陶瓷两大类。它们都具有较大的压电常数、机械性能优良(强度高、固有振功频率稳定)、时间稳定性好、温度稳定性也很好等特性。
①压电晶体。常见压电晶体有天然和人造石英晶体。压电系数d11=2.31X10-12C/N,在几百度的温度范围内,其压电系数稳定不变,能产生十分稳定的固有频率f,能承受6860~9800N/c㎡的压力,是理想的压电传感器的压电材料。此外,还有水溶性压电晶体。它属于单斜晶系,如酒石酸钾钠、酒石酸乙烯二铵等。还有正方晶系,如磷酸二氢钾、磷酸二氢氨等。
②压电陶瓷。压电陶瓷是经极化处理的人造多晶系压电材料。常用的有钛酸钡、锆钛酸铅、铌酸盐系压电陶瓷。它们的压电常数比石英晶体高,如钛酸钢,压电系数d11=190×10-12C/N,但介电常数机械性能不如石英晶体好。由于它们品种多,性能各异,可根据它们各自的特点制作各种不同的压电传感器,这是一种很有发展前途的压电元件。
常见的压电材料的性能见表10-1。
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