压电换能器中压电材料的主要类型（一）

来源：时间：2022-09-14

压电换能器的核心器件是压电元器件，它是压电材料制成的，所以了解压电材料是压电元器件的设计基础。从最早的天然压电晶体，到人工合成的压电晶体及压电复合材料等，压电材料的性能逐渐得到改善，而且种类也越来越多。现有压电材料的类型主要有：单晶、多晶、微晶玻璃、有机高分子、复合材料等。

今天声峰超声波主要讲讲压电单晶材料。压电单晶材料主要有石英、酒石酸钾钠(罗谢尔盐)、磷酸二氯铵(ADP)、磷酸二氢铵钾(EDT)铌酸锂等，其压电性是由于压电结构的不对称性而产生的。石英晶体是人类最早发现的压电单晶体，其性能稳定，其材料参数随时间和温度的变化极小。在下一节以及后续的压电方程中可以看到，描述压电材料的性能有诸多参数。天然石英晶体机械损耗小，机械品质因数高，介电系数较低、谐振阻抗高，因而被广泛应用于制作标准振源以及高选择性的滤波器。

石英晶体属于一种各向异性材料，其材料参数包括六个独立的弹性常数分量、两个独立的压电常数分量和两个独立的介电常数分量。石英晶体的性能因晶体切割取向和切割方位的不同而有差异,石英晶体的切割方式很多，每一种切割方式可以产生不同性质和不同用途的压电振子。石英晶体的切型符号示于表 1.1。图 1.1 形象地表示了这套规定的常用切割方位及代号。

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