一、压电材料概述

　　压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。

　　受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。1880年，法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现，把重物放在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。

　　利用压电材料的这些特性可实现机械振动（声波）和交流电的互相转换。因而压电材料广泛用于传感器元件中，例如地震传感器，力、速度和加速度的测量元件以及电声传感器等。这类材料被广泛运用，举一个很生活化的例子，打火机的火花即运用此技术。

　　二、压电材料主要特性

　　一般来说，压电材料应具备以下几个主要特性：

　　（1）转换特性：要求具有较高的压电常数d33；

　　（2）机械性能：机械强度高、刚度大；

　　（3）电性能：高电阻率和高介电常数，防止加载驱动电场时被击穿；

　　（4）环境适应性：温度和湿度稳定性好，要求具有较高的居里点，工作温度范围宽；

　　（5）时间稳定性：要求压电性能不随时间变化，增强压电材料工作稳定性和寿命。