1880年居里兄弟发现,在石英晶体的特定方向上施加压力或拉力会使晶体表面出现电荷,并且电荷的密度与施加外力的大小成比例,这就是压电材料的正压电效应。随后,居里兄弟又通过实验验证了逆压电效应,并且得到了石英晶体的正逆压电系数。1894年沃伊特指出,结构上具有不对称中心的晶体介质都可能是压电材料。在现代社会中,压电材料作为机电转换的功能材料,在高新领域扮演着重要的角色。
目前,储能测试公司利用压电材料制作的压电传感器广泛的应用于压电滤波器、微位移器、驱动器和传感器等电子器件中,在卫星广播、电子设备、生物以及航空航天等高新技术领域都有着重要的地位。随着电子工业的快速发展,压电材料逐步出现复合化、功能特殊化、性能极限化和结构微型化等趋势,性能优良的压电材料将成为本世纪最重要的新材料之一。
压电材料主要特性:
一般来说,压电材料应具备以下几个主要特性:
(1)转换特性:要求具有较高的压电常数d33;
(2)机械性能:机械强度高、刚度大;
(3)电性能:高电阻率和高介电常数,防止加载驱动电场时被击穿;
(4)环境适应性:温度和湿度稳定性好,要求具有较高的居里点,工作温度范围宽;
(5)时间稳定性:要求压电性能不随时间变化,增强压电材料工作稳定性和寿命。