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目 录1

第一章压电陶瓷的结构与压电性1

§1—1压电陶瓷的内部结构1

（一）压电陶瓷是多晶体1

（二）晶体的内部结构3

（三）晶体结构随温度变化的情况8

§1—2压电陶瓷的自发极化与电畴10

（一）自发极化的产生10

（二）电畴和电畴的运动13

（三）铁电性与电滞回线17

§1—3压电效应及压电效应表示式19

（一）陶瓷的压电效应19

（二）正压电效应表示式22

（三）逆压电效应表示式28

§1—4压电陶瓷的参数31

（一）介电常数32

（二）介质损耗34

（三）弹性常数36

（五）压电常数38

（四）机械品质因子Qm38

（六）机电耦合系数k41

（七）频率常数N41

第二章压电陶瓷的改性43

§2—1压电陶瓷的相图43

（一）相 图43

（二）锆钛酸铅固溶体的相图45

（三）三元系压电陶瓷的室温相图52

§2—2锆钛酸铅陶瓷的取代元素改性58

（一）“软性”添加物63

§2—3锆钛酸铅陶瓷的添加物改性63

（二）“硬性”添加物67

（三）其他添加物70

§2—4三元系陶瓷的改性71

§2—5实用压电陶瓷的配方举例75

（一）陶瓷滤波器的材料配方75

（二）水声换能器的材料配方77

（三）电声器件的材料配方77

（四）高压发生、引燃引爆等材料的配方78

§2—6压电陶瓷性能的稳定性80

（一）时间稳定性81

（二）温度稳定性84

（三）现有改善稳定性的途径90

第三章 压电陶瓷生产工艺93

§3—1配 料93

（一）配方的计算93

（二）原料的选择和处理99

§3—2混合和粉碎101

§3—3预 烧105

（一）影响固相反应的主要因素105

（二）锆钛酸铅陶瓷的生成过程108

（三）预烧工艺110

§3—4成型与排塑111

（一）成 型111

（二）排 塑116

§3—5烧 成119

（一）烧成过程119

（二）晶粒大小和密度与性能的关系121

（三）影响烧成质量的主要因素125

（四）烧成工艺134

§3—6上电极137

（一）烧渗银层方法138

（二）真空蒸镀方法141

（三）化学沉银和化学沉铜的方法142

§3—7极 化143

（一）极化电场144

（二）极化温度147

（三）极化时间150

（四）极化工艺151

（五）高温极化152

§3—8压电陶瓷新工艺154

（一）化学方法制备粉料155

（二）热 压156

（三）通 氧162

（四）气氛烧成法163

第四章 压电陶瓷的测量165

§4—1压电振子的谐振特性与等效电路165

（一）压电振子的谐振特性165

（二）压电振子的等效电路168

§4—2“谐振——反谐振”方法的测量线路173

（一）简单的测量线路174

（二）常用的测量线路175

（三）等效电阻R1的测量方法178

§4—3压电陶瓷材料主要参数的确定179

（一）陶瓷材料的主要参数179

（二）材料参数σ、Kp、Qm、ε33？和tanδ的确定181

（三）材料参数k31、S11？（或Y）和d31的确定183

（四）材料参数k33、S33？、S33？和d33的确定186

（五）材料参数k15、S55？、S55？、ε11？、ε11？和d15的确定188

（六）材料参数kt、ε33？和C33？的确定190

（七）材料参数S11？、S12？、S13？、S66？、S13？、S66？、g33、g31和g15的确定191

（八）确定kt和k15的其他方法192

§4—4测量压电常数d33的静态方法196

第五章压电陶瓷滤波器199

§5—1滤波器的一般性质199

（一）什么叫滤波器199

（二）滤波器的分类200

（三）滤波器的特性201

§5—2压电陶瓷滤波器206

（一）单片压电振子的滤波作用206

（二）两片压电振子组合后的滤波作用207

（三）陶瓷滤波器的几种结构型式209

§5—3压电振子的振动模式211

（一）压电振子的伸缩振动模式212

（二）压电振子的厚度切变振动模式217

（三）压电振子的弯曲振动模式217

（四）压电振子的能阱振动模式220

§5—4梯型滤波器的衰耗特性和特性阻抗225

（一）理想的梯型滤波器的衰耗特性和特性阻抗225

（二）实际的梯型滤波器的衰耗特性229

（二）滤波器的激励电平对滤波器特性的影响233

（一）陶瓷滤波器的阻抗233

§5—5制作和使用陶瓷滤波器的注意事项233

（三）陶瓷滤波器的“掉点”235

（四）陶瓷滤波器中出现的啸叫声237

（五）决定滤波器带宽的主要因素238

（六）陶瓷滤波器调整装配中的问题239

§5—6陶瓷滤波器中的均衡器240

§5—7陶瓷滤波器的主要术语和定义243

§5—8陶瓷滤波器的测量247

（一）振子的测量247

（二）滤波器性能的测量248

（三）测量中应注意的几个问题251

第六章 压电陶瓷的其他应用253

§6—1压电陶瓷电声器件253

（一）压电陶瓷送话器253

（二）压电陶瓷扬声器259

§6—2压电陶瓷水声换能器261

（一）夹心型振子263

（二）喇叭型振子265

（三）圆筒型振子267

（四）弯曲振动型振子270

（五）增压型振子271

（六）球壳型振子272

§6—3压电陶瓷在测量仪器中的应用273

（一）压电加速度计273

（二）压电陀螺277

（三）压电传动器280

（四）陶瓷压力计281

（五）压电流量计282

（六）钛酸铅红外热电探测器283

（一）压电陶瓷变压器的工作原理285

§6—4压电陶瓷变压器285

（七）其 他285

（二）压电陶瓷变压器的工作特性288

（三）压电陶瓷变压器的应用292

（四）压电陶瓷变压器的其他型式296

§6—5压电陶瓷表面波器件298

（一）瑞利表面波299

（二）陶瓷表面波的产生和检出301

（三）陶瓷表面波延迟线304

（四）陶瓷表面波滤波器307

§6—6压电陶瓷电光器件308

（一）电光调制309

（二）压电陶瓷的极化状态312

（三）压电陶瓷的电光效应313

（四）透明陶瓷电光效应的应用317

附录一σ与fr1/fr关系的数值表324

附录二kp与？f/fs关系的数值表325

附录三k31与？f/fs关系的数值表343

附录四 k33与？f/fp关系的数值表348

附录五kt和k15的数值表352

附录六有关化合物的化学分子式与分子量356