壓電陶瓷是一類具有壓電特性的電子陶瓷材料. 與典型的不包含鐵電成分的壓電石英晶體的主要區別是: 構成其主要成分的晶相都是具有鐵電性的晶粒. 由于陶瓷是晶粒隨機取向的多晶聚集體，因此其中各個鐵電晶粒的自發極化矢量也是混亂取向的. 為了使陶瓷能表現出宏觀的壓電特性，就必須在壓電陶瓷燒成并于端面被復電極之后，將其置于強直流電場下進行極化處理，以使原來混亂取向的各自發極化矢量沿電場方向擇優取向. 經過極化處理后的壓電陶瓷，在電場取消之后，會保留一定的宏觀剩余極化強度，從而使陶瓷具有了一定的壓電性質。

壓電陶瓷具有敏感的特性，可以將極其微弱的機械振動轉換成電信號，可用于聲納系統、氣象探測、遙測環境保護、家用電器等。壓電陶瓷對外力的敏感使它甚至可以感應到十幾米外飛蟲拍打翅膀對空氣的擾動，用它來制作壓電地震儀，能精確地測出地震強度，指示出地震的方位和距離。這不能不說是壓電陶瓷的一大奇功。

壓電陶瓷在電場作用下產生的形變量很小，最多不超過本身尺寸的千萬分之一，別小看這微小的變化，基于這個原理制做的精確控制機構--壓電驅動器，對于精密儀器和機械的控制、微電子技術、生物工程等領域都是一大福音。

諧振器、濾波器等頻率控制裝置，是決定通信設備性能的關鍵器件，壓電陶瓷在這方面具有明顯的優越性。它頻率穩定性好，精度高及適用頻率范圍寬，而且體積小、不吸潮、壽命長，特別是在多路通信設備中能提高抗干擾性，使以往的電磁設備無法望其項背而面臨著被替代的命運。

工藝流程圖如下:配料--混合磨細--預燒--二次磨細--造粒--成型--排塑--燒結成瓷--外形加工--被電極--高壓極化--老化測試。

壓電陶瓷制造工藝

一、配料:進行料前處理，除雜去潮，然后按配方比例稱量各種原材料，注意少量的添加劑要放在大料的中間。

二、混合磨細:目的是將各種原料混勻磨細，為預燒進行完全的固相反應準備條件.一般采取干磨或濕磨的方法。小批量可采取干磨，大批量可采取攪拌球磨或氣流粉碎的方法，效率較高。

三、預 燒:目的是在高溫下，各原料進行固相反應，合成壓電陶瓷.此道工序很重要。會直接影響燒結條件及最終產品的性能。

四、二次細磨:目的是將預燒過的壓電陶瓷粉末再細振混勻磨細，為成瓷均勻性能一致打好基礎。

五、造粒:目的是使粉料形成高密度的流動性好的顆粒。方法可以手工進行但效率較低，高效的方法是采用噴霧造粒。此過程要加入粘合劑。

六、成型:目的是將制好粒的料壓結成所要求的預制尺寸的毛坯。

七、排塑:目的是將制粒時加入的粘合劑從毛坯中除掉。

八、燒結成瓷:將毛坯在高溫下密封燒結成瓷。此環節相當重要。

九、外形加工:將燒好的制品磨加工到所需要的成品尺寸。

十、被電極:在要求的陶瓷表面設置上導電電極。一般方法有銀層燒滲、化學沉積和真空鍍膜。

十一、高壓極化:使陶瓷內部電疇定向排列，從而使陶瓷具有壓電性能。

十二、老化測試:陶瓷性能穩定后檢測各項指標，看是否達到了預期的性能要求。

壓電陶瓷的制造特點是在直流電場下對鐵電陶瓷進行極化處理，使之具有壓電效應。一般極化電場為3~5kV/mm，溫度100~150°C，時間5~20min。這三者是影響極化效果的主要因素。性能較好的壓電陶瓷，如鋯鈦酸鉛系陶瓷，其機電偶合系數可高達0.313~0.694。

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