壓電陶瓷是生產(chǎn)制作壓電馬達(dá)、壓電變壓器、渦街流量計(jì)等壓電器件的材料基礎(chǔ)。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上，“悄無聲息”地探測人們所需要的信號(hào)。本研究直接根據(jù)各種壓電器件對壓電陶瓷的物理性能參數(shù)的要求，通過大量實(shí)驗(yàn)研究了以鋯鈦酸鉛壓電陶瓷(PZT)為基的三元系壓電陶瓷PMN-PZT、PMS-PZT、PZN-PZT和四元系壓電陶瓷PMS-PZN-PZT、PMS-PMN-PZT、PZN-PMN-PZT.

壓電陶瓷的性能指標(biāo)如下：

(1) 自由介電常數(shù) /e0：1000~6000；

(2) 介電損耗tand：（2~12）′10-3；

(3) 壓電應(yīng)變系數(shù)d33：300~600pC/N；

(4) 平面機(jī)電耦合系數(shù)kp：0.56~0.70；

(5) 機(jī)械品質(zhì)因素Qm：100~2000；

(6) 居里溫度Tc：280~400°C。

設(shè)備要求：球磨機(jī)、噴霧造粒機(jī)、自動(dòng)壓片機(jī)、燒結(jié)爐、電極燒滲爐、極化高壓裝置、阻抗頻譜儀、d33準(zhǔn)靜態(tài)測試儀。

KP：平面機(jī)電耦合系數(shù)

反映薄圓片沿厚度方向極化和電激勵(lì)，作徑向伸縮振動(dòng)時(shí)機(jī)電耦合效應(yīng)的參數(shù)。

K31：橫向機(jī)電耦合系數(shù)

反映細(xì)長條沿厚度方向極化和電激勵(lì)，做長度伸縮振動(dòng)時(shí)機(jī)電耦合效應(yīng)的參數(shù)

KP：平面機(jī)電耦合系數(shù)

反映薄圓片沿厚度方向極化和電激勵(lì)，作徑向伸縮振動(dòng)時(shí)機(jī)電耦合效應(yīng)的參數(shù)。

K31：橫向機(jī)電耦合系數(shù)

反映細(xì)長條沿厚度方向極化和電激勵(lì)，做長度伸縮振動(dòng)時(shí)機(jī)電耦合效應(yīng)的參數(shù)

由于PZT基壓電陶瓷含有大量的鉛,而氧化鉛在燒結(jié)過程中易揮發(fā),難以獲得致密燒結(jié)體,同時(shí)又由于相界面附近體系的壓電、熱電性能依賴鈦和鋯的組成比,故較難保證性能的重復(fù)性,這給實(shí)際的制備與應(yīng)用帶來了一定的困難.由于PZT基壓電陶瓷含有大量的鉛,而氧化鉛在燒結(jié)過程中易揮發(fā),難以獲得致密燒結(jié)體,同時(shí)又由于相界面附近體系的壓電、熱電性能依賴鈦和鋯的組成比,故較難保證性能的重復(fù)性,這給實(shí)際的制備與應(yīng)用帶來了一定的困難.

注意事項(xiàng)[2]1：為確?？煽啃约伴L使用壽命，請勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器。

2：由于超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質(zhì)，因此局部溫度不同時(shí)，分界處的反射和折射可能會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作，風(fēng)吹時(shí)檢出距離也會(huì)發(fā)生變化。因此，不應(yīng)在強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)之類的設(shè)備旁使用傳感器。

3：噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率，因此會(huì)影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用。

4：傳感器表面的水滴縮短了檢出距離。

5：細(xì)粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時(shí)無法被檢出（反射型傳感器）。

6：不能在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器。

7：請勿在有蒸汽的區(qū)域使用傳感器；此區(qū)域的大氣不均勻。將會(huì)產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致測量錯(cuò)誤。