通过控制其组成和烧结条件,可以容易地调节陶瓷的显微结构。显微结构对陶瓷的所有性能都有很大的影响,包括电学、磁学、光学、热学和力学性能。陶瓷材料因其耐高温和耐恶劣
通过控制其组成和烧结条件,可以容易地调节陶瓷的显微结构。显微结构对陶瓷的所有性能都有很大的影响,包括电学、磁学、光学、热学和力学性能。陶瓷材料因其耐高温和耐恶劣环境能力强,常被用于高温处理过程中。陶瓷主要由廉价材料制成,这意味着由其生产的传感器会更便宜。
1.压电陶瓷传感器的工作原理
具有自发极化的晶体,通常其表面捕获大气中的电荷并保持电平衡。当温度变化时,处于电平衡状态的晶体的自发极化发射随温度变化而相应变化。因为晶体表面电荷的变化跟不上晶体内部自发极化的变化,所以可以在晶体表面观察到电荷。如果在热释电体两侧安装电极,两个电极间接加载,温度变化释放的表面电荷会通过负载形成热流。
2.压电陶瓷传感器的特性
能充分吸收人发出的红外线。
为了使吸收的单位热能对应较大的温升,热释电材料的体积热容量应较小,且易于加工成微型或薄膜元件。
温度变化对应的表面电荷变化要大,即热释电系数=dPr/dT大。在室温下,Pr(剩余极化)较大,当居里温度适当高时,λ变大。当Tc低,λ大时,低Tc限制了工作温度,温度变化率大。
对应于表面电荷变化的电容应该很小,这样才能产生大的电压。
3.压电陶瓷传感器的应用
压电材料有单晶和多晶。前者以应时晶体为代表,其特点是温度稳定性和老化性能好,Q值极高;后者以锆钛酸铅压电陶瓷为代表,其特点是制造容易,性能可调,便于批量生产。压电材料已经广泛应用于力敏、声敏、热敏、光敏、湿敏和气敏传感器。
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