压电发电技术及压电材料当前发展瓶颈

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划压电发电技术及压电材料当前发展瓶颈　　压电发电技术发展现状与趋势　　压电材料及压电效应的应用　　摘要压电效应技术以其特有的优势在能源紧缺的今天发挥了显著的作用。自该技术使用以来，开发出了包括压电晶体、PbTiO3系压电材料、压电陶瓷及高聚物复合材料等新型压电材料。目前压电效应技术在换能器、驱动器、传感器等方面得到了广泛应用。　　关键词压电效应；压电陶瓷；换能器；传感器　　中图分类号：TM201文献标识码：A文章编号：1671--0107-02　　世界经济的快速发展导致了能

2、源消耗的剧增，随着不可再生能源的日渐枯竭以及出于对环境的保护，各国都在大力发展可持续的清洁能源。光能、风能、太阳能等清洁能源逐渐引起人们的重视[1-2]。利用压电效应可进行压力发电，因其具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染和易于实现小型化和集成化等优点，并且随着压电材料压电性能的提高及新型电力电子器件的使用，能够满足低耗能产品的电能需求而成为目前研究的热点之一[3]。　　1压电效应原理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定

3、安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　某些电介质在沿一定方向受外力作用而变形时，内部产生极化的同时，在晶体的两个相对的表面上出现正负电荷，此现象称为压电效应[4]。压电效应分为正压电效应和逆压电效应。所谓正压电效应是指晶体因机械应力的作用而使其介质化，并使其表面荷电的效应。反之，当在晶体外部施加电场时，受电场影响的晶体会产生机械形变，称为逆压电效应。　　2压电材料分类　　压电材料经历了石英晶体、压电陶瓷、压电聚合物和压电复合材料等几个里程碑式的发展，现针对压电材料的主要类型进行简要介绍。　　1）压电晶体。　　压电晶体是较早的压电效应应用的材料，主要有石英晶体、水溶性压电晶体

4、以及铌酸锂晶体，由于压电单晶体的性能稳定，造价高昂，一般仅限用于标准仪器或精度要求较高的传感器。压电陶瓷技术的发展逐渐有替代上述材料的趋势。但是近些年来，各国学者为研制出新型晶体压电材料，做了大量工作。目前已研发出了最高可达2600pc/N，k33可高达的单晶压电体，其储能密度可达130J/kg，是压电陶瓷储能密度的10多倍。针对此类压电材料的生产工艺研究已在美国、日本、俄罗斯和中国开展了部分工作，其批量生产的成功必将扩大压电材料的进一步应用。　　渐行渐近的压电发电技术目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行

5、业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　李永祥　　习惯了每天消费能源的你，有没有想过变身为一个可持续提供能源的自动发电机呢？　　这不是玩笑。科研人员利用压电发电技术，正在力图使它成为现实。　　将无处不在的机械振动能转变为电能　　其实，能量无处不在。我们每天跑步、跳跃、行走、活动，不断产生机械振动能。压电发电技术瞄准的正是这些不起眼的能量，将其收集起来有效利用。　　当然，“让人类自己发电”还远不能涵盖压电发电技术的全部。　　说到压电发电技术，我们先要回溯到1880年。当年居里兄弟在石英晶体中发现：

6、晶体受到机械应力的作用时，其表面会产生电荷；反之，当外加电场于晶体时，晶体会产生形变。前者被命名为正压电效应，后者则被称之为逆压电效应。　　100多年过去，压电学和压电材料经过了石英晶体、钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅陶瓷、弛豫铁电单晶等几个里程碑的发展，各种压电传感器、换能器和驱动器在水声、超声、激光、红外、电光等技术领域中成为不可替代的重要器件。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　这些

7、年来，工业化社会对能源需求猛增与化石能源供给有限的矛盾日益突出，各国大力发展各种可再生能源，能量回收技术成为研发热点。压电发电正是这样一种技术——利用压电材料的正压电效应将机械振动能转变为电能，从而将如人体走路的踩踏、机械振动，甚至噪音等形式的振动能量收集起来，经过能量转换——整流——存储——供电等诸多环节，应用于生活。　　这种能量收集系统帮助我们利用曾被白白耗费的能源。不久的将来，车站、公路、轨道以及日用的垫子、地毯、地板、书包、鞋、衣服等，都可能成为发电装置，作为