導語：眾所周知，壓電陶瓷屬于一種具備壓電性、介電性、彈性等優(yōu)良特性的電子陶瓷材料。壓電陶瓷在機械效應下，會發(fā)生一些壓電效應，這種反應十分具有靈敏性，充分利用之便可廣泛應用于醫(yī)學領域和聲學領域。其實據(jù)小編了解，壓電陶瓷除了作用于這些高科技領域之外，與我們日常生活也是密不可分的。那么，壓電陶瓷的原理究竟是什么，讓我們一起來看看吧。

壓電性質的宏觀解釋

我們知道構成陶瓷分子的晶相是晶粒，這種晶粒是具有鐵電性的，因為陶瓷內部的晶粒的取向具有隨機性，所以內部的各個鐵電性晶粒的自發(fā)極化矢量也是沒有規(guī)律可循的，也就是呈混亂取向。因而為了使陶瓷表現(xiàn)出我們想要得到的壓電特性，可以對其進行強直流電場下的極化處理。經(jīng)過處理之后，混亂的取向自然而然會變成最優(yōu)化的取向。在電場撤離之后，陶瓷不會完全恢復原狀態(tài)，而是會剩余一部分極化強度，因此具備了壓電性。

壓電陶瓷的原理

    正壓電效應物理機制

上述的極化處理顯然是使陶瓷具備壓電性至關重要的一步，這一步的物理機制可以用電荷來解釋。極化后的陶瓷片會有束縛電荷出現(xiàn)在兩端，外界的自由電荷會被吸附到電極表面上，這是一個充電的過程。這時，當有外力壓向陶瓷片時，兩端就會向外界放電;反之，當有外力反向作用時，兩端將會進行充電。這個過程實現(xiàn)了機械效應向電效應的轉換，因而該現(xiàn)象又叫做正壓電效應。

逆壓電效應物理機制

除上面提到的極化方法之外，壓電陶瓷也具備了自發(fā)極化的功能。這種極化會在外電場下發(fā)生變化，進而使得壓電陶瓷變形。與自發(fā)極化方向相同的外電場叫正向電場，它會增強壓電陶瓷的極化強度，使片體沿著極化方向伸長，反之如果加上了反向電場，相對應極化強度會減弱陶瓷將會沿著極化方向進行縮短。這個過程剛剛好是上述過程的逆過程，它實現(xiàn)了電效應向機械效應的轉換，故此現(xiàn)象是逆壓電效應。

壓電陶瓷的出現(xiàn)，使得一些傳統(tǒng)材料望其項背，達不到其優(yōu)秀的物理特性和廣泛的應用前景。壓電陶瓷雖是一種新型材料，卻因其簡單的原理使其合成方便，具有親民性。相信未來的壓電陶瓷能克服種種障礙，為人類的生活提供更好的服務。