此外,压电陶瓷还可用于水中微生物的检测,将特定的生物识别元素固定在压电陶瓷表面,使其能特异性地识别和捕获目标微生物,从而实现水中微生物的快速检测。
制造气敏传感器也离不开压电陶瓷,可以用来检测空气中的有害气体,比如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等。
这种传感器通常由氧化物敏感层和压电陶瓷压电层组成,当气体分子吸附在敏感层表面时,产生压电效应,改变压电陶瓷的电阻、电容等特性,实现对气体的检测和分析。
四、压电陶瓷的发展趋势目前,压电陶瓷主要使用的是铅酸钛和铅锆钛等传统材料。但这些材料存在着诸多问题,例如铅含量高、有毒性、易受湿度影响等。因此,寻找新的材料成为了研究的热点。
近年来,人们研制出了多种新型压电陶瓷材料,例如氧化锆钛、铁酸钡等。这些新材料不仅具有良好的压电性能,而且环保、稳定性高、抗水解性好等特点,具有广阔的应用前景。
随着微纳技术的不断发展,压电陶瓷的微纳加工技术也得到了大幅度的提升。利用微纳加工技术,压电陶瓷可以制成微型传感器、微泵、微机械系统等微型器件。由于这些器件具有体积小、重量轻、功耗低、精度高等优点,在MEMS领域中应用广泛。
人们对于环境感知、自动化控制等方面逐渐提出了更高的要求,压电陶瓷具有优异的性能,为其在智能化领域中的应用提供了广泛的空间。
例如,在人机交互中,可以利用压电陶瓷的压电效应制作触控屏、触摸板等设备,实现手势识别、手写输入等功能。在智能家居领域,可以利用压电陶瓷制作压力传感器、温度传感器等设备,实现自动化控制、环境监测等功能。
笔者观点:压电陶瓷具有很好的压电效应和逆压电效应,有很广泛的应用前景。制备方法包括固相反应法、溶胶凝胶法和热压法,其中溶胶凝胶法制备高纯度、均匀微观结构的优点很明显。