Question

石英晶体和压电陶瓷的压电效应原理有何不同

Answer 1

一、工作效果不同：

石英晶体：石英晶体没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。

也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。

二、工作原理不同：
压电效应的原理:如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差（称之为正压电效应），反之施加电压，则产生机械应力（称为逆压电效应）。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。

三、产生电荷方向不同：

石英晶体属于单晶体，化学式为SiO2,外形结构呈六面体,沿各方向特征不同。

沿X方向(电轴)的力作用产生电荷的压电效应称”纵向压电效应”；

沿Y方向的(机械轴)的力作用产生电荷的压电效应称”横向压电效应”；

沿Z方向的(光轴)的力作用时不产生压电效应

详细讲解：

1、压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

2、当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场。

3、这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。

扩展资料：

石英晶体和压电陶瓷物理特性不同：

石英内常见的包裹体有：发晶（Haircrystal）－主要是金红石；草入水晶－主要为电气石；水胆水晶－石英中有液态包裹体；青石英－内含浅蓝色金红石针状物；乳石英－由细水孔洞引起混浊状。

绿石英－由板状或碎片状的绿泥石组成，有时可能是绿色针状的阳起石；砂金石（Aventurine）－石英岩内部含有绿色或红褐色的云母细片，又名耀石英，俗称东陵石。

常见烟黑色至暗褐色的烟水晶，主要是这些岩类含有较多量具有放射性之铀、钍元素的关系。

压电陶瓷：常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO3(A表示二价金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合物。

如：Pb(Mn1/3Nb2/3）O3和Pb(Co1/3Nb2/3）O3等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。

此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na0.5·K0.5·NbO3）和偏铌酸锶钡（Bax·Sr1-x·Nb2O5）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。

参考资料来源：百度百科-石英晶体

参考资料来源：百度百科-压电陶瓷