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壓電材料是具有壓電效應(yīng)的晶體材料，常用的有壓電晶體材料、壓電陶瓷和高分子壓電材料。 在研究石英晶體時，晶體學(xué)中可以用三根互相垂直的晶軸來表示。兩平行柱面內(nèi)夾角等分線，垂直此軸壓電效應(yīng)最強，稱為電軸，垂直于平行柱面，在電場作用下變形最大，稱為機械軸，無壓電效應(yīng)，中心軸，也稱光軸。 光電開關(guān)傳感器與它不同的是，石英晶體的化學(xué)式為SIO2，石英晶體的壓電效應(yīng)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，它的每個晶胞由3個硅離子和6個氧離子組成，一個硅離子和兩個氧離子交替排列。沿光軸看去，可以等效為正六邊形結(jié)構(gòu)。 當石英晶體受外力作用時，硅離子和氧離子在正六邊形的六個頂角上，正負電荷的中心重合，所以對外不顯電性;當石英晶體在X軸方向受力時，正負電荷中心偏移，負電荷中心向下偏移導(dǎo)致晶體的極面A上呈現(xiàn)負電荷，正電荷中心向上偏移導(dǎo)致晶體的極面B上呈現(xiàn)正電荷;當石英晶體在Y軸方向受力時，正負電荷中心同樣發(fā)生偏移，晶體的極面A上呈現(xiàn)正電荷，晶體的極面B上呈現(xiàn)負電荷;當晶體的光軸方向受力時，由于晶格的變形不會引起正負電荷中心的偏移，所以不會產(chǎn)生壓電效應(yīng)。 |
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