登陆注册
3162500000007

第7章 压电陶瓷

说到能量转换,少年朋友们大都容易理解。例如,电灯把电能转化成为光能和热能;电动机带动水泵把水抽到山坡的梯田上;大坝下的水轮机带动发电机发电,是把机械能转化为电能……然而,你可知道,有一种压电陶瓷,它能使机械能和电能互相转换,为我们做许许多多有益的事情呢。

压电现象是100多年前居里兄弟研究石英时发现的。我们在上面提到的压电陶瓷,是一种先进功能陶瓷,它具有压电效应。

那么,什么是压电效应呢?

当你在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。生产厂家在这类压电点火装置内,藏着一块压电陶瓷,当用户按下点火装置的弹簧时,传动装置就把压力施加在压电陶瓷上,使它产生很高的电压,进而将电能引向燃气的出口放电,于是,燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。

压电效应的原理是,如果对压电陶瓷施加压力,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。而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,这种相互对应的关系确实非常有意思。

压电陶瓷的用途十分广泛。据粗略统计,压电陶瓷至少有20多种用途。让我们仅举几例:

近年来,煤气公司出售的一种新式的电子打火机,就是应用压电陶瓷的压电效应制成的。有些少年朋友假如在中午要自己把饭菜热一下,你一定有这方面的“经验”:只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷即产生高电压,形成火花放电,从而点燃煤气。当压电陶瓷把机械能转换成电能放电时,陶瓷本身不会消耗,也几乎没有磨损,可以长久使用下去。所以,压电打火机使用方便,安全可靠,寿命长。据煤气公司销售人员介绍,一把压电打火机可使用30万次以上。以每年使用3000次计算,约可以使用100年。

地震这一自然现象,一直显得异常狰狞可畏。地球每年发生的地震大约有几百万次,其中人能感觉到的约为几万次,约占1%。20世纪以来,已发生10次破坏性大地震,其中有4次发生在中国。

大地震一旦发生,对人类造成的灾难是毁灭性的,因此,地震预报十分重要。由于压电陶瓷的压电效应非常灵敏,能精确地测出地壳内细微的变化,甚至可以检测到10多米外昆虫拍打翅膀引起的空气振动,所以,压电地震仪能精确地测出地震强度。由于压电陶瓷能测定声波的传播方向,因此,压电地震仪还能告诉人们地震的方位和距离。有压电地震仪来预报地震,人们可以放心多了。

在军事上,人们在制造穿甲弹的时候,常常把压电陶瓷安装在弹头部位。只要穿甲弹一击中坦克,炸药就会被压电陶瓷产生的高压电点燃而爆炸,把坦克炸得粉碎。

此外,通过正压电效应,把机械振动转换为交流电信号,可用来制造压电拾音器、扬声器、蜂鸣器、超声波接收探头等,其中电子音乐贺卡就是这种器件的实例。反之,通过逆压电效应,将交流电信号转换为机械振动,可用于制造超声波发射仪、压电扬声器、录像机和录音机的传动装置以及超声波清洗剂。另外,许多高转换效率、高灵敏度的声波发射和接收的压电器件正服役于超声波的水下探测仪,材料的超声波无损探伤仪,探测海洋中鱼群的规模、种类、密集程度、方位和距离,潜水艇位置的水下声纳,超声波断层摄影装置,大功率超声波碎石仪等各种仪器。

压电陶瓷具有加工成型方便、成本低、压电特性便于控制等特点,应用范围正在不断扩大,前景不可估量。

同类推荐
  • 材料世家

    材料世家

    本套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果,具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性,是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 大象巴巴全集

    大象巴巴全集

    世界上最早的绘本寓言故事的重新演绎,让经典再现经典。布吕诺夫编 著的《大象巴巴全集》完整收录了“巴巴之父”让·德·布吕诺夫原创的六 个经典故事:“巴巴的故事”、“巴巴的旅行”、“国王巴巴”、“巴巴和 猴子泽菲尔”、“巴巴和他的孩子们”以及“巴巴和圣诞老人”。小象巴巴 ,妻子西莱斯特,三个孩子弗洛拉、波姆和亚历山大,以及朋友亚瑟和小猴 子泽菲尔……它们以及它们的故事已经成为全世界孩子的最爱,伴随着他们 进入甜美的梦乡。阅读《大象巴巴全集》,你会有置身动漫之中的感觉—— 童话中有图画,图画中有童话,恰如观赏鲜活、生动的动画片,领略大象巴 巴生活世界的神奇与美妙。
  • 泽被万世的中国教育

    泽被万世的中国教育

    教育是培养新生一代准备从事社会生活的整个过程,也是人类社会生产经验得以继承发扬的关键环节,主要指学校对适龄儿童、少年、青年进行培养的过程。本书从家庭教育说起,因为家庭教育是一切教育的基础和起点,是人类文明进步的摇篮。从而谈到中国当代的素质教育以及为人师的重要性,以德育人,泽被后代。
  • 世界上最励志的故事

    世界上最励志的故事

    在这里,你能自由地飞向遥远的星空、潜入深邃的海洋,饱览世界上最奇妙的景观;在这里,你注定要与高贵的灵魂、不朽的人物相逢,领略他们的睿智、豁达与优雅;在这里,你可以拒绝命运的安排,为生命画一条优美的抛物线,抵达梦想的极地;在这里,你渐渐地发现自己变成了世界上最富有的人,你的心灵花园蓬勃葱茏、气象万千,勇气与力量在激越跳动,想象与激情在奔腾汹涌;在这里,你能看到世界上最惊人的奇迹,世界上最有趣的现象,世界上最重大的发现,世界上最不可思议的事情,世界上最成功的名人,世界上最不朽的名著……
  • 宇宙的起源(自然瞭望书坊)

    宇宙的起源(自然瞭望书坊)

    人类是宇宙演化的杰作,宇宙是神秘莫测的存在。当宇宙的精灵与莫测的神秘结合在一起时,便碰撞出无数精彩的篇章。人类对宇宙的解读和探秘跨越了千年,宇宙的面貌也越来越清晰地展现在人类面前。
热门推荐
  • 赝城(谭元亨文集卷8)

    赝城(谭元亨文集卷8)

    古都修复与拓展,也同样体现了这样的时间观,不是整旧如旧,认为古迹是不可以再造的,而是整旧如新,以此标榜新的朝代重新开始。由此,众多的古老的建筑技艺传统大都成了绝响,连彩绘、胶漆、颜料、木刻等均已失传。后人以不断的更新为自豪,以随时可以替换的非恒久性材料取代本可以永久存留的古迹。几番“修复”,真品也就成了赝品,古都也同样成为了赝城——到时候,你就再也找不到当年的古物,连每一片砖瓦都是不久前修复时才烧炼的。当人们高奏“现代化进行曲”之际,作为一位建筑学者,我却在古都感到一种植根于历史深土中的恐惧,有那么一天,我们...
  • 苍穹九变

    苍穹九变

    到了现代,却是一段传奇的开始隋末邪帝传人苏阳,原来九世蜕变并非剧终,重生现代,九世积累下的人脉财富,令人匪夷所思。,修炼《苍穹九变》奇功,九世种种。千丝万缕,【巅峰聚焦——品牌佳作,强力推荐】
  • 魔武霸世

    魔武霸世

    肖刚是一个普通大学毕业生,也许是命运的安排,也许是神的玩弄,肖刚开始了他在轩辕大陆的艰辛修炼,在现实慢慢接触到了一些以前不为人知的东西,原来科幻并不是虚假,传说中的种族也并非虚幻传说···
  • 天火大道

    天火大道

    天火大道是一条长达两千零四十八米的街道,这里有着一百六十八间店铺,每一位店铺的主人,都是一位强大的异能者。绰号宙斯的佣兵界之王,因为妻子在意外中身亡隐居于天火大道。他的店铺,就叫做:宙斯珠宝店。在天火大道,他被称之为:珠宝师。【突破自我,神王无敌,唐门所出,必为精品】
  • 妖孽太子无良妃

    妖孽太子无良妃

    “执子之手,居然有三位美男守候。”安陵梦一句话刚落地,叶浅予就开始左脸瘙痒了,大将军为了不让皇上处处设防,瞬间那吹弹即破的小脸变得像是古稀之年的婆婆。“太子妃饶命啊,杨梦儿的花痴本性难改——刚刚醒过来,您说怎么赔偿就怎么赔偿?还求您放过我。奸计横行。”某女恐慌万分,磕头如捣蒜。【妇唱夫随】【毒压群芳】溪水边再也没有人来打扰,谁知刚进宫故人相见,安陵梦又拿出了一张画得极其精致的蝴蝶来给太子看,太子惊呆的看着这一副画,于是借机再去接近花美男,“梦儿,即为了安陵家少惹事端也为了让两个孩子有保护自己的能力。梦儿身边的男孩都对她的搞笑腹黑痴迷,将尔拐走,要将她许给太子。不料杨梦儿穿越到了安陵梦的身上,为什么你一天只画一张蝴蝶,而且不让我看着画,太子独爱梦儿这一枝。“带到梦儿长发及腰,分不清是缘分还是仇家。后宫佳丽三千,我来迎娶梦儿。”某男一脸惊慌的解释。朝中势力争夺,杨梦儿,让梦儿和太子以及一家人经受了离别生死的磨难。群芳焉能等闲视之?各种尔虞我诈,还有——”“我安陵梦从来不与人结仇,一般有仇,没想到半夜加班能遇到一枚花美男患者,当场就报了。“不许看就是不许看,嘿嘿。”安陵梦俏皮的眨了眨眼睛。安陵梦,见了美男,口水照流,无奈将女儿和儿子从小送到了深山之中追随得道高人,可是能走进梦儿心里的,只有他。【女强男弱】大早上又到了安陵梦给太子看蝴蝶的时间了,但这一切都抵不住皇上那一纸诏书,于是乎太子偷偷的尾随其后,花痴护士一名,只见安陵梦居然将墨汁浸湿裤子,直接一屁股坐在了白纸上,夏西国大将军的女儿,结果一张漂亮逼真的蝴蝶就出现了。太子诡秘的笑了笑,于是乎照做,梦儿无奈的去和那个素未谋面的太子成婚,可是自己却画出来了一只蜻蜓——肚子粗壮的蜻蜓。种种往事,历历在目,无奈被医生大姐将她轰了出去,花痴依旧,不料刚出医院却飞来横祸——不明不白的穿越了。为了安陵一家,若尔不走,打昏拖走!”安陵梦拉着拼命挣扎的某男
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 冷傲毒妃:腹黑妖孽走着瞧

    冷傲毒妃:腹黑妖孽走着瞧

    她是相府备受凌虐的痴傻小姐,重病之后再睁眼。痴傻不再,眸子里迸射着冰冷锐利的寒光!她是现代古武世家的传人。一手暗器,势不可挡!一把毒药,防不胜防!她的口号是:欺我者,暗器伺候!辱我者,毒药调味!不怕死的,尽管来!他是众所周知的草包王爷。浅笑嫣然,纯良无害!可又有谁知道嫣然浅笑下是残忍无情,纯良无害下是城府算计……当冰冷果断的她遇上腹黑美艳的他:他妖娆魅笑,口头禅成了:我们是一家人,一家人就应该……而她的口头禅多加了两条:混蛋,闭嘴!
  • 求医不如求己大全集(超值金版)

    求医不如求己大全集(超值金版)

    治疗疾病时,要相信医生,更要相信自己,学会去体会和重视自身的感受,学会与疾病切磋的方法。尽量地给身体的自愈力提供帮助,而不是一味强求治疗的效果,为机体的自身修复制造麻烦。有时后退一步,换个方法,疾病就在不经意间离你而去。世界上最了解你的人是你自己!拿起这本《求医不如求己大全集》吧,读一读。试着把它置于枕边案头,照着书中的提示去做,不久之后,你会发现,你是自己最好的医生!
  • 冷玥华歌

    冷玥华歌

    天打雷劈,她来到这个神奇的世界,修真竟然也有学院制?还时不时有魔界来袭?这学生也当得太危险了吧!一众天才俊男美女之间,丑小鸭的修仙奋斗史正式展开,腹黑帅哥,正太养成,卧底无间道,阴谋与爱情,女王与后宫……咳……一个都不能少。
  • 生活素描

    生活素描

    我们中小学生必须要加强阅读量,以便提高自己的语文素养和写作能力,以便广开视野和见识,促进身心素质不断地健康成长。但是,现在各种各样的读物卷帙浩繁,而广大中小学生时间又十分有限,因此,找到适合自己阅读的读物,才能够轻松快速地达到阅读的效果。