傳統(tǒng)的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應要強,從而得到了廣泛應用。但作為大應邊,高能換能材料,傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電效應仍不能滿足要求。于是近幾年來,人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料,做了大量工作,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2+,Mg2+)。這類單晶的d33比較高可達2600pc/N(壓電陶瓷d33比較大為850pc/N),k33可高達0.95(壓電陶瓷K33比較高達0.8),其應變>1.7%,幾乎比壓電陶瓷應變高一個數(shù)量級。儲能密度高達130J/kg,而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內。鐵電壓電學者們稱這類材料的出現(xiàn)是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍?,F(xiàn)在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進行這類材料的生產工藝研究,它的批量生產的成功必將帶來壓電材料應用的飛速發(fā)展。Piezo震擊驅動單元 (MB-U) 移動范圍約±5 mm ,移動速度約0.04 mm/s, 移動分辨率約0.1 um。武漢壓電氣壓注射器
06年是居里兄弟皮爾(P·Curie)與杰克斯(J·Curie)發(fā)現(xiàn)壓電效應(piezoelectriceffect,注一)的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的實驗室發(fā)現(xiàn)了壓電性。起先,皮爾致力于焦電現(xiàn)象(pyroelectriceffect,注二)與晶體對稱性關系的研究,后來兄弟倆卻發(fā)現(xiàn),在某一類晶體中施以壓力會有電性產生。他們又系統(tǒng)的研究了施壓方向與電場強度間的關系,及預測某類晶體具有壓電效應。經他們實驗而發(fā)現(xiàn),具有壓電性的材料有:閃鋅礦(zincblende)、鈉氯酸鹽(sodiumchlorate)、電氣石(tourmaline)、石英(quartz)、酒石酸(tartaricacid)、蔗糖(canesuger)、方硼石(boracite)、異極礦(calamine)、黃晶(topaz)及若歇爾鹽(Rochellesalt)。這些晶體都具有各向異性(anisotropic)結構,各向同性(isotropic)材料是不會產生壓電性的。美國透明帶壓電150 FU壓電顯微操作儀PMM 6可用于牛卵母細胞和胚胎的ICSI等實驗。
如今壓電陶瓷已經被科學家應用到**建設、科學研究、工業(yè)生產以及和人民生活密切相關的許多領域中,成為信息時代的多面手。在航天領域,壓電陶瓷制作的壓電陀螺,是在太空中飛行的航天器、人造衛(wèi)星的“舵”。依靠“舵”,航天器和人造衛(wèi)星,才能保證其既定的方位和航線。傳統(tǒng)的機械陀螺,壽命短,精度差,靈敏度也低,不能很好滿足航天器和衛(wèi)星系統(tǒng)的要求。而小巧玲瓏的壓電陀螺靈敏度高,可靠性好。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)。它是水下導航、通訊、偵察敵艦、清掃敵布水雷的不可缺少的設備,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。當水聲換能器發(fā)射出的聲信號碰到一個目標后就會產生反射信號,這個反射信號被另一個接收型水聲換能器所接收,于是,就發(fā)現(xiàn)了目標。目前,壓電陶瓷是制作水聲換能器的比較好材料之一。
壓電材料會有壓電效應是因晶格內原子間特殊排列方式,使得材料有應力場與電場耦合的效應。根據(jù)材料的種類,壓電材料可以分成壓電單晶體、壓電多晶體(壓電陶瓷)、壓電聚合物和壓電復合材料四種。根據(jù)具體的材料形態(tài),則可以分為壓電體材料和壓電薄膜兩大類。聚合物早在1940年,蘇聯(lián)就曾發(fā)現(xiàn)木材具有壓電性。之后又相繼在苧麻、絲竹、動物骨骼、皮膚、血管等組織中發(fā)現(xiàn)了壓電性。1960年發(fā)現(xiàn)了人工合成的高分子聚合物的壓電性。1969年發(fā)現(xiàn)電極化后的聚偏二氟乙烯具有較強的壓電性。具有較強壓電性的材料包括PVDF及其共聚物、聚氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯和尼龍-11等。復合材料壓電復合材料是有兩種或多種材料復合而成的壓電材料。常見的壓電復合材料為壓電陶瓷和聚合物(例如聚偏氟乙烯活環(huán)氧樹脂)的兩相復合材料。這種復合材料兼具壓電陶瓷和聚合物的長處,具有很好的柔韌性和加工性能,并具有較低的密度、容易和空氣、水、生物組織實現(xiàn)聲阻抗匹配。此外,壓電復合材料還具有壓電常數(shù)高的特點。壓電復合材料在醫(yī)療、傳感、測量等領域有著廣泛的應用。PMM通過將精子尾部與頭部割離,精子頭部吸入平口,在中低檔能量下即可穿透透明帶,進行單精子顯微注射。
壓電打火機的電壓陶瓷元件產生的瞬間電壓用什么儀器可以測量呢?起初,我們試圖用普通指針式多用電表直流高壓擋測量,發(fā)現(xiàn)每次按動點火元件的黑色塑料壓桿時,由于兩個電極接出的電壓只能使指針略微抖動一下。分析原因是,因為電壓脈沖持續(xù)時間甚短,指針慣性較大,指針無法同步體現(xiàn)電壓的變化做大幅偏轉。換用數(shù)字顯示型多用電表,本以為其無指針慣性影響,應該能讀出瞬間高電壓來,誰知事與愿違,我們根本看不到預想的高電壓讀數(shù),只能看到一些變換不定的低電壓數(shù)據(jù)。分析起來,這是由于液晶顯示響應速度較慢,點火電壓脈沖持續(xù)時間甚短,來不及顯示比較高瞬間電壓,只能顯示電壓降落(較平緩階段)過程中的某些隨機電壓讀數(shù)。***,我們搬出實驗室的“重磅武器”──示波器,再做一試。我們用的是實驗室**普通的J2459型學生示波器,連接線為兩條普通的帶終魚夾的導線。從理論上講,示波器是利用電子束偏轉后打在熒光屏上顯示光點移動的,電子束慣性極小,應該能“跟蹤”上點火高壓脈沖的變化,實驗結果不出所料。壓電破膜儀 PMM 的推廣和應用不僅可以提高生殖醫(yī)學領域的科研水平,還能夠為更多不孕不育的夫婦帶來希望。上海精子制動壓電氣壓注射器
PMM具備快速響應的特點,能夠在短時間內完成實驗操作,減少了操作時間和不確定性。武漢壓電氣壓注射器
壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電壓電效應是指:當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去后,晶體又恢復到不帶電的狀態(tài);當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。逆壓電是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。壓電晶體是各向異性的,并非所有晶體都能在這5種狀態(tài)下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應,但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。武漢壓電氣壓注射器