压电陶瓷,一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料,属于无机非金属材料。
压电效应是指某些介质在力的作用下,产生形变,引起介质表面带电。陶瓷内部有大量分子(是多原子分子,分子量比较大),这些分子因为不是对称的,所以导致正电荷(多个原子核)的中心与电子(分子中有很多电子)的中心不重合,导致分子呈现极性(也就是说总体是中性,但正负电荷分布在分子两头),在外加力作用下,分子呈现规律性排布,把外界的能量转换为压电陶瓷的电能。也就是说某些材料,对它们施以作用力后,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化,导致材料两端表面出现正负电荷的现象。
利用压电陶瓷将外力转换成电能的特性,可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一种可连续打火几万次的气体电子打火机。用压电陶瓷把电能转换成超声振动,可以用来探寻水下鱼群的位置和形状,对金属进行无损探伤,以及超声清洗、超声医疗,还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁,对塑料甚至金属进行加工。