溫度對壓電陶瓷有什么影響？

經(jīng)常有朋友咨詢，使用壓電陶瓷的環(huán)境復(fù)雜多變，特別是溫度，可能有著較大的波動，想了解溫度對壓電陶瓷的影響，下面給大家具體介紹下。

1 居里溫度

居里溫度取決于壓電材料。通常，疊堆壓電陶瓷的居里溫度為150℃或340℃。高壓陶瓷居里溫度點為215℃或340℃。如果材料超過居里溫度點，那么鐵電特性和壓電特性會消失。所以在居里溫度點以下工作非常重要。如果壓電陶瓷被加熱達到居里溫度，會因溫度產(chǎn)生退極化。如果材料退極化，壓電效應(yīng)會消失。如果工作在靜態(tài)或者準靜態(tài)條件下，陶瓷生熱可以被忽略。在動態(tài)工作的時候需要考慮（動態(tài)使用發(fā)熱大）。

2溫度特性

溫度變化是影響壓電陶瓷定位精度的一個非常重要的因素，壓電陶瓷的性能會隨溫度的改變而產(chǎn)生明顯的變化。疊堆共燒壓電陶瓷的使用溫度為－25℃～＋80℃。超過100℃以上使用，陶瓷的性能會大幅下降，溫度升高壓電陶瓷的位移會受到一定程度的影響。

如果將陶瓷加熱到居里溫度點，陶瓷將會退極化，壓電效應(yīng)將會隨之消失，且不可恢復(fù)。

當溫度比室溫低時，壓電效應(yīng)隨之降低。在溫度＜260K時，大約每K損失0．4％的伸長量，在液態(tài)氮環(huán)境下，陶瓷的伸長量約為室溫環(huán)境下的10％左右。

熱膨脹系數(shù)：

低壓疊堆陶瓷軸向熱膨脹系數(shù)為 －5ppm／℃；

高壓疊堆陶瓷軸向熱膨脹系數(shù)為 ＋2ppm／℃。

壓電陶瓷低溫位移變化：

與室溫環(huán)境相比，低溫環(huán)境下不同電壓對應(yīng)的位移要相對減小。

壓電陶瓷位高溫位移變化：

與室溫環(huán)境相比，高溫環(huán)境下陶瓷高度減小，但是位移行程相對不變。

壓電陶瓷的遲滯隨著溫度的下降而降低。壓電陶瓷的遲滯是鐵電極化的結(jié)果，在非常低的溫度，例如4K時，電偶極子幾乎沒有變化（電疇轉(zhuǎn)變），所以遲滯非常低。而在室溫范圍內(nèi)，溫度變化對遲滯變化的影響是非常小的，可以忽略不計。下圖為溫度在4K和300K時，壓電陶瓷遲滯的變化曲線。

審核編輯 黃昊宇