压电陶瓷极化处理

压电陶瓷的结构特点

压电陶瓷是人工制造的多晶体，其压电机理与压电单晶体不同。在压电陶瓷的晶粒内部，存在许多自发极化的小区域，称为电畴。每个电畴内部极化方向一致，但各电畴之间取向杂乱无章。

极化处理的必要性

由于各电畴的自发极化方向随机分布，未极化陶瓷在宏观上不呈现净极化，因而没有压电效应。为使其具有压电效应，必须进行极化处理。

极化处理的条件与过程

极化处理是在陶瓷上加足够高的直流电场，并保持一定的温度和时间。在直流电场作用下，电畴受到电场力矩作用而转向，自发极化逐渐沿电场方向排列。温度和时间的作用是提供电畴转向所需的热激活条件，使转向更充分、更稳定。

极化后的状态

极化处理后，电畴基本沿原外加直流电场方向定向排列，陶瓷整体呈现剩余极化状态。此时陶瓷具有宏观压电效应，可在外力作用下产生电荷输出，或在电场作用下产生形变。

符号与单位

极化电场强度用 $E$ 表示，单位为 V/m；温度用 $T$ 表示，单位为 K 或 ℃；时间用 $t$ 表示，单位为 s。