正压电效应是一种物理效应,指的是某些晶体在受到压力变化时,会产生正比于压力变化的电极化强度。这种效应常出现在压电材料中,这种材料有着广泛的应用范围,如声学、传感器、振动控制等领域。
晶体结构的形变会对电荷分布产生影响,晶体的电荷分布与电极化强度存在关系。压电效应的产生是因为在晶体受到外力作用时,晶格结构发生形变,由于电荷分布的改变,导致了电极化矢量的发生改变,从而使产生了电压。
正压电效应是一种被广泛应用的效应,压电材料的应用可以追溯到 1921 年,当时它被用作无线电收报机中的压电晶体振荡器。如今,压电材料的应用已经延伸到了声学、电子、光学、传感器以及医学等众多领域,如压电陶瓷材料被应用于超声波技术和无损检测技术中,压电晶体用于电子控制器件中,压电聚合物被用作人工肌肉。
正压电效应有其优点也有其缺点。优点在于该效应可以直接转换机械能和电能,且响应速度快,可重复使用,所以得到了广泛的应用。缺点在于在低频应用中,压电材料的灵敏度受到温度、湿度等外界环境因素的影响,极限温度会对压电材料的使用造成一定程度的限制,而且还存在疲劳寿命问题。