壓電效應(yīng)新技術(shù)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

基于晶體變形的三維壓電效應(yīng)研究屬于晶體物理學(xué)、電介質(zhì)物理學(xué)、靜電學(xué)、彈性力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)等多學(xué)科交叉研究的前沿課題，它將壓電效應(yīng)從二維發(fā)展到三維，從線性極化發(fā)展到非線性極化，束縛電荷從單電極提取發(fā)展到多電極復(fù)合提取，在一定程度上發(fā)展了壓電學(xué)科的理論體系。
《壓電效應(yīng)新技術(shù)及應(yīng)用》集作者近10年來(lái)對(duì)基于晶體變形的壓電效應(yīng)的研究而成，詳細(xì)介紹了基于晶體變形的壓電效應(yīng)研究的歷史和意義，石英晶片拉壓效應(yīng)的理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及典型應(yīng)用，石英晶柱彎曲效應(yīng)研究(純彎曲效應(yīng)、懸臂梁彎曲效應(yīng)、簡(jiǎn)支梁彎曲效應(yīng))及逆壓電彎曲效應(yīng)，方形和圓形石英晶片扭轉(zhuǎn)效應(yīng)理論計(jì)算、電極布置、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及在傳感器上的應(yīng)用，壓電傳感器的靜態(tài)標(biāo)定裝置、標(biāo)定方法及動(dòng)態(tài)標(biāo)定理論等。
《壓電效應(yīng)新技術(shù)及應(yīng)用》可作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程，以及檢測(cè)及控制專業(yè)等相關(guān)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生、研究生的教材，還可供壓電研究人員和工程人員參考使用。
本書由鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院高長(zhǎng)銀著。

作者簡(jiǎn)介

高長(zhǎng)銀，博士，副教授，現(xiàn)工作于鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院，任航空工程系副主任。1975年出生于河北省豐潤(rùn)縣，1994年考入燕山大學(xué)，攻讀“機(jī)械制造工藝及設(shè)備”工學(xué)學(xué)士學(xué)位，1998年獲燕山大學(xué)“校級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)生”、“河北省優(yōu)秀畢業(yè)生”稱號(hào)。1998年考入鄭州機(jī)械研究所，攻讀“機(jī)械設(shè)計(jì)及理論”工學(xué)碩士學(xué)位。2004年考入大連理工大學(xué)，攻讀“機(jī)械制造及自動(dòng)化”工學(xué)博士學(xué)位，獲得震雄專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金，獲得“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”稱號(hào)。 高長(zhǎng)銀副教授長(zhǎng)期從事機(jī)械檢測(cè)和控制技術(shù)、傳感器與執(zhí)行器研究開發(fā)、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)、熱處理冷卻技術(shù)研究、機(jī)械制造教學(xué)與科研工作，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文50篇，SCI檢索6篇，EI檢索25篇，主持或參與國(guó)家級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目5項(xiàng)，主編出版教材30余部。

書籍目錄

第1章  緒論  
1.1  壓電效應(yīng)簡(jiǎn)介  
1.2  基于晶體變形效應(yīng)研究簡(jiǎn)介  
1.2.1  壓電彎曲效應(yīng)研究    
1.2.2  壓電扭轉(zhuǎn)效應(yīng)研究    
第2章  壓電效應(yīng)晶體物理學(xué)基礎(chǔ)
第3章  壓電效應(yīng)力學(xué)基礎(chǔ)  
第4章  壓電效應(yīng)電學(xué)基礎(chǔ)  
第5章  石英晶片拉壓效應(yīng)研究
第6章  石英晶體彎曲效應(yīng)研究
第7章  圓形石英晶片扭轉(zhuǎn)效應(yīng)研究  
第8章  方形石英晶片扭轉(zhuǎn)效應(yīng)研究  
第9章  壓電傳感器靜態(tài)和動(dòng)態(tài)標(biāo)定
附錄
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：    1920年，M.Born用晶格動(dòng)力學(xué)研究立方晶系介電、熱電和壓電效應(yīng)，并從理論上推導(dǎo)B-ZnS的壓電系數(shù)。后來(lái)Cady從應(yīng)用技術(shù)角度出發(fā)總結(jié)出與壓電效應(yīng)有關(guān)的晶體性質(zhì)時(shí)，改稱彈性常數(shù)為彈性剛度常數(shù)，彈性模量為彈性順度常數(shù)，壓電常數(shù)為壓電應(yīng)力常數(shù)和壓電模量為壓電應(yīng)變常數(shù)，此時(shí)壓電效應(yīng)才真正從理論上所具有的神秘色彩轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。Mason在總結(jié)壓電效應(yīng)的唯象理論和技術(shù)應(yīng)用時(shí)也采用了Cady提出的這些定義，后來(lái)，國(guó)際上關(guān)于壓電方面的術(shù)語(yǔ)基本上以此為準(zhǔn)。 壓電學(xué)是晶體物理學(xué)的一個(gè)分支，它是研究壓電材料在機(jī)械應(yīng)力或電場(chǎng)作用下所發(fā)生的彈性效應(yīng)和電極化效應(yīng)相互耦合的原理及其應(yīng)用的一門科學(xué)。壓電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)雖然已有百年，但在早期主要著重研究晶體的物理現(xiàn)象，由于應(yīng)用上沒有重視，因而發(fā)展緩慢。壓電效應(yīng)最開始的應(yīng)用僅僅為測(cè)量電荷，利用它產(chǎn)生已知電荷來(lái)測(cè)量電壓、電流、電容等電學(xué)量。 公認(rèn)壓電效應(yīng)的真正應(yīng)用要追溯到第一次世界大戰(zhàn)。在戰(zhàn)爭(zhēng)期間，由于德國(guó)潛艇擊沉了大量船只，所以迫切需要尋求一種方法來(lái)定位潛艇，而無(wú)線電波不能在海水中傳播，所以最好的辦法就是利用聲波來(lái)監(jiān)視潛艇。1917年，Paul Langevin使用壓電激勵(lì)的石英片產(chǎn)生水中聲波，制成水下聲波探測(cè)器來(lái)探測(cè)潛水艇，從而開辟了超聲學(xué)和水聲學(xué)領(lǐng)域，也揭開了壓電應(yīng)用史的光輝篇章，他也被譽(yù)為聲納之父。第一次世界大戰(zhàn)后不久，石英變換器和換能器就得到了重要的應(yīng)用，G.W.Pierce發(fā)明了超生干涉計(jì)，用來(lái)測(cè)量波長(zhǎng)和速度。1927年，Wood和Loomis首次采用Langevin式變換器和真空管研制成功了可產(chǎn)生高能超聲信號(hào)的石英換能器。盡管在水聲研究中，石英晶體很快就被羅謝爾鹽代替了，但當(dāng)要求高穩(wěn)定性和低溫度頻率系數(shù)時(shí)，石英晶體仍起著不可替代的作用，廣泛應(yīng)用于晶振器的頻率控制和選頻濾波器中。

編輯推薦

《壓電效應(yīng)新技術(shù)及應(yīng)用》是基于晶體變形的三維壓電效應(yīng)研究屬于晶體物理學(xué)、電介質(zhì)物理學(xué)、靜電學(xué)、彈性力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)等多學(xué)科交叉研究的前沿課題，它將壓電效應(yīng)從二維發(fā)展到三維，從線性極化發(fā)展到非線性極化，束縛電荷從單電極提取發(fā)展到多電極復(fù)合提取，在一定程度上發(fā)展了壓電學(xué)科的理論體系。

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