燒結(jié)后的壓電陶瓷本身并不直接具有壓電性,必須經(jīng)過極化處理后才能表現(xiàn)出壓電性能。以下是詳細分析:
壓電陶瓷在燒結(jié)過程中,其內(nèi)部的晶粒會隨機取向,形成多晶體結(jié)構(gòu)。由于晶粒的自發(fā)極化方向也是混亂的,因此燒結(jié)后的壓電陶瓷整體上不表現(xiàn)出壓電性。
為了使壓電陶瓷具有壓電性,必須對其進行極化處理。極化處理是在壓電陶瓷燒成并于端面被覆電極之后,將其置于強直流電場下進行的。在這個過程中,原來混亂取向的各自發(fā)極化矢量會沿電場方向擇優(yōu)取向。經(jīng)過極化處理后的壓電陶瓷,在電場取消之后,會保留一定的宏觀剩余極化強度,從而使陶瓷具有了一定的壓電性質(zhì)。
壓電陶瓷具有正壓電性和逆壓電性。正壓電性是指當壓電陶瓷材料受到外力作用而發(fā)生形變時,其內(nèi)部的正負電荷中心發(fā)生相對位移,從而在材料表面產(chǎn)生電荷積累的現(xiàn)象。逆壓電性則是指當在壓電陶瓷材料兩端施加電場時,材料內(nèi)部的正負電荷受到電場力的作用而發(fā)生移動,導(dǎo)致材料產(chǎn)生形變。