压电元件材料一般有几类各类的特点是什么？

据我所知，目前，压电元件材料一般有三大类，即压电晶体、压电半导体和压电陶瓷材料。压电材料中研究得比较早的压电晶体是石英晶体，它的机电性能稳定，没有内耗，它在频率稳定器、扩音器、电话、钟表等领域里都有广泛应用。此外，酒石酸钾钠、磷酸二氢胺、钽酸锂、铌酸锂、碘酸锂等晶体也都是比较好的压电晶体材料。压电半导体材料主要有CdS、CdSe、ZnO、ZnS、ZnTe、CdTe等IIB～VIA族化合物及GaAs、GaSb、InAs、InSb、AIN等Ⅲ～ⅤA族化合物。目前，在微声技术上用得最多的是CdS、CdSe和ZnO。压电陶瓷材料主要有钛酸钡（BaTiO3）、钛酸铅（PbTiO3）和锆钛酸铅。其中，钛酸钡是第一个被发现可以制成陶瓷的铁电体，钛酸钡单晶的介电常数各向异性显著，沿极化轴方向的介电常数比垂直于极化轴方向小得多，但极化陶瓷的各向异性比单晶小得多，陶瓷的介电常数与晶粒大小和密度有关。钛酸铅是一种典型的钙钛矿结构铁电体，其晶格结构与钛酸钡相似，钛酸铅晶体结构的各向异性大，矫顽电场又高，因此对致密的纯钛酸铅陶瓷很难获得优良的压电性能。钛酸铅陶瓷制备中的改性主要是通过添加物改善其工艺性能，以便获得电阻率较高又不开裂的致密陶瓷体。其中比较成功的途径是加入高价离子置换Pb2+或Ti4+，在晶格中生成A缺位。由于钛酸铅陶瓷介电常数低，机械品质因数高，适于高频和高温下应用。锆钛酸铅压电陶瓷是由锆酸铅和钛酸铅构成的固溶体压电陶瓷材料。锆酸铅(PhZrO3）也是一种具有钙钛矿结构的化合物，但在室温下却是斜方反铁电体。对锆钛酸铅固溶体压电陶瓷的改性主要途径是在化学组成上作适当地变化，即离子置换形成固溶体或添加少量杂质，以获得所要求的电学性能和压电性能。

霍尔半导体不是压电材料。压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。1880年，法国物理学家P.居里和J.居里兄弟发现，把重物放在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。

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