压电材料的分类及特性是怎样的
压电材料以其惊人的特性从未使用的设备振动中产生电能，正在成为革命性的能量采集器。由于对这些材料的研究，如今有很多压电材料可供选择，这些材料有不同的规格特性。
那么，压电材料究竟有哪些类型，如何选择符合我们要求的材料？在本文中，小编将简单介绍不同类型的压电材料及其特性，以及在选择时需要注意的事项。
压电材料的主要类型
压电材料包括几种不同的类型，主要包括以下几种。
1、自然存在
这些晶体是具有非中心对称晶格的各向异性电介质。水晶材料，如石英、罗谢尔盐、黄玉、电气石族矿物，以及一些有机物质，如丝绸、木材、牙釉质、骨头、头发、橡胶、牙本质都属于这一类。
2、人造合成材料
具有铁电特性的材料被用来制备压电材料。人造材料分为五个主要类别——石英类似物、陶瓷、聚合物、复合材料和薄膜。
聚合物：聚偏二氟乙烯、PVDF或PVF2。
复合材料：压电复合材料是压电聚合物的升级版。它们可以有两种类型，一种是压电聚合物，其中压电材料浸入电无源矩阵中；另一种是使用两种不同陶瓷制成的压电复合材料，例如增强PZT基体的BaTiO3纤维。
晶体结构为钙钛矿的人造压电材料：钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅（PZT）、铌酸钾、铌酸锂、钽酸锂等无铅压电陶瓷。
压电材料的主要特性
不同压电材料的特性是不相同的，下面分别介绍下。
1、石英
石英是最流行的单晶压电材料，单晶材料根据体波传播的切割和方向表现出不同的材料特性。在AT切割的厚度剪切模式下运行的石英振荡器用于计算机、电视和VCR。
在SAW设备中，使用具有X传播的ST切割石英，该石英具有极高的机械品质因数QM>105。
2、铌酸锂和钽酸锂
这些材料是由氧八面体组成的。
这些材料的居里温度分别为1210°C和6600°C。
这些材料对表面声波具有高机电耦合系数。
3、钛酸钡
这些具有掺杂剂（例如Pb或Ca离子）的材料可以在更宽的温度范围内稳定四方相。
这些最初用于Langevin型压电振动器。
4、压电陶瓷
用Nb5+或Tr5+等供体离子掺杂PZT可提供软PZT，如PZT-5。
用Fe3+或Sc3+等受体离子掺杂PZT可提供硬质PZT，如PZT-8。
5、钛酸铅陶瓷
由于极低的平面耦合，这些可以产生清晰的超声成像。
近年来，对于超声换能器和机电致动器，正在开发具有准同性相界(MPB)的单晶弛豫铁电体。
6、压电聚合物
压电聚合物具有某些共同特性，例如：
小的压电d常数使它们成为致动器的不错选择。
大g常数使它们成为传感器的不错选择。
这些材料由于重量轻、弹性软，具有与水或人体良好的声阻抗匹配。
低QM导致宽谐振带宽。
是定向麦克风和超声波水听器的首选材料。
7、压电复合材料
由压电陶瓷和聚合物相组成的压电复合材料形成优良的压电材料。
高耦合系数、低声阻抗、机械柔韧性是这些材料的特征。
这些材料特别适用于水下声纳和医学诊断超声换能器应用。
8、薄膜
ZnO薄膜由于具有较大的压电耦合而被广泛用于体声波和表面声波器件。
基于上述这些物理、材料、机电特性，可以轻松区分压电材料，这些特性有助于我们为我们的应用选择最好的压电材料。
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