随着科技的发展,原来特别易碎的陶瓷变成了材料科学中的抢手货。
陶瓷表面看上去硬得像铁板,但把它切成很薄的薄片,在显微镜下观察,可以看到无数的微小晶粒,周围是玻璃状物质和气孔。如果这些微小晶粒都是铁电晶体的话,那么由它们组成的陶瓷就是铁电陶瓷。在铁电陶瓷片的两个面上装上电极,通上强的直流电后,这些数不尽的小晶粒就能在电场的指挥下比较规整地排列起来(极化),从而使陶瓷具有压电性,成为压电陶瓷。
20世纪40年代以来,人们首先制成了钛酸钡铁电压电陶瓷,接着又制成了锆钛酸铅陶瓷、铌酸盐陶瓷等,已经在许多部门广泛地应用。
在日常生活中,人们不时会接触到这种“蜂鸣器”。手上带的电子手表,会发出嘟嘟声,定时报时;电子计算器能按照预定的要求发出嗡嗡声。它们里面都装有一片薄薄的蜂鸣器。
压电陶瓷可以做成各种各样的人工耳。用压电陶瓷人工耳来“听”手表发出的嚓嚓声,然后把“听”到的声音转变成电信号输进电子计算机,同标准手表进行比较,就能实现校表自动化。地震前,地壳内部的异常运动会发出“地声”,用灵敏的压电陶瓷人工耳就可预报地震。地质探测仪里有压电陶瓷元件,在地质勘探中用它来判断地层的地质状况,查明地下矿藏。
过去,在工农业生产和日常生活中,往往由于电流电压的异常或电气线路的短路而把电器设备烧坏。现在,只要在线路中接上一只小小的陶瓷制成的特殊元件,就可不必担忧了。
为了满足科技的发展,人们制得了锆钛酸铅镧透明铁电陶瓷,由氧化锆、氧化钛、氧化铅等原料掺入少量氧化镧,经过混合成型,然后在高温炉中,通进氧气热压烧结而成。
这种透明铁电陶瓷的特点是,加上电场以后具有双折射效应,去掉电场以后又变成各向同性。这一性质可以用在立体电视的荧光屏制造上。