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壓電陶瓷的工作過程及主要特性

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壓電陶瓷在工作的過程中,將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性,在使用時可以制造出壓電點火器、移動X光電源、炮彈引爆裝置。用兩個直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一種可連續(xù)打火幾萬次的氣體電子打火機(jī)。用壓電陶瓷把電能轉(zhuǎn)換成超聲振動,可以用來探尋水下魚群的位置和形狀,對金屬進(jìn)行無損探傷,以及超聲清洗、超聲醫(yī)療,還可以做成各種超聲切割器、焊接裝置及烙鐵,對塑料甚至金屬進(jìn)行加工。

壓電陶瓷在操作時對外力的敏感是使它甚至可以感應(yīng)到十幾米外飛蟲拍打翅膀?qū)諝獾臄_動,并將極其微弱的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成電信號。利用壓電陶瓷的這一特性,可應(yīng)用于聲納系統(tǒng)、氣象探測、遙測環(huán)境保護(hù)、家用電器等方面。

在潛入深海的潛艇上,都裝有人稱水下偵察兵的聲納系統(tǒng)。它是水下導(dǎo)航、通訊、偵察敵艦、清掃敵布水雷的不可缺少的設(shè)備,也是開發(fā)海洋資源的有力工具,它可以探測魚群、勘查海底地形地貌等。在這種聲納系統(tǒng)中,有一雙明亮的"眼睛"--壓電陶瓷水聲換能器。當(dāng)水聲換能器發(fā)射出的聲信號碰到一個目標(biāo)后會產(chǎn)生反射信號,這個反射信號被另一個接收型水聲換能器所接收,于是,發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)。目前,壓電陶瓷是制作水聲換能器的較佳材料之一。

壓電陶瓷可以使用在醫(yī)學(xué)上,在進(jìn)行操作時醫(yī)生可以將壓電陶瓷探頭放在人體的檢查部位,通電后發(fā)出超聲波,傳到人體碰到人體的組織后產(chǎn)生回波,然后把這回波接收下來,顯示在熒光屏上,醫(yī)生便能了解人體內(nèi)部狀況。在工業(yè)上,地質(zhì)探測儀里有壓電陶瓷元件,用它可以判斷地層的地質(zhì)狀況,查明地下礦藏。還有電視機(jī)里的變壓器--電壓陶瓷變壓器,它體積變小、重量減輕,效率可達(dá)60%~80%,能耐住3萬伏的高壓,使電壓保持穩(wěn)定,完全消除了電視圖象模糊變形的缺陷。

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