壓電陶瓷片是一種能將機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應(yīng)，是指當(dāng)某些介質(zhì)受到機(jī)械壓力時(shí)，即使壓力小到聲振動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生壓縮或伸長(zhǎng)等形狀變化，使介質(zhì)表面帶電。這就是正壓電效應(yīng)。相反，當(dāng)施加激勵(lì)電場(chǎng)時(shí)，介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，稱為逆壓電效應(yīng)。

　　1880年，法國(guó)人居兄弟發(fā)現(xiàn)了“壓電效應(yīng)”。1942年，第1種壓電陶瓷材料，鈦酸鋇是美國(guó)、前蘇聯(lián)和日本制造的。1947年，第1個(gè)壓電陶瓷器件——鈦酸鋇拾音器誕生。

　　20世紀(jì)50年代初，另一種性能遠(yuǎn)優(yōu)于鈦酸鋇的壓電陶瓷材料鋯鈦酸鉛被成功研制出來(lái)。自此，壓電陶瓷片的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。從60年代到70年代，壓電陶瓷不斷改進(jìn)，趨于完善。例如，鋯鈦酸鉛二元壓電陶瓷經(jīng)過(guò)各種元素的改進(jìn)，基于鋯鈦酸鉛的三元和四元壓電陶瓷也應(yīng)運(yùn)而生。這些材料性能優(yōu)異，制造簡(jiǎn)單，成本低廉，應(yīng)用廣泛。

　　利用壓電陶瓷片將外力轉(zhuǎn)化為電能的特性，可以制造壓電點(diǎn)火器、移動(dòng)式X射線電源。用兩個(gè)直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱代替普通火石，就能做出一個(gè)能連續(xù)點(diǎn)火上萬(wàn)次的氣體電子打火機(jī)。利用壓電陶瓷片將電能轉(zhuǎn)化為超聲波振動(dòng)，可用于探索水下魚類的位置和形狀，對(duì)金屬進(jìn)行無(wú)損探傷、超聲波清洗和超聲波醫(yī)療，制作各種超聲波刀具、焊接裝置和烙鐵加工塑料甚至金屬。

　　壓電陶瓷片對(duì)外力敏感，甚至可以感應(yīng)到十幾米外飛蟲扇動(dòng)翅膀引起的空氣擾動(dòng)，將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。利用壓電陶瓷的這一特性，可應(yīng)用于聲納系統(tǒng)、天氣探測(cè)、遙測(cè)環(huán)保、家用電器等。

　　如今，壓電陶瓷片已被科學(xué)家應(yīng)用于國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)以及許多與人們生活密切相關(guān)的領(lǐng)域，并在信息時(shí)代變得多才多藝。

　　在航空航天領(lǐng)域，壓電陶瓷片制成的壓電陀螺是航天器和人造衛(wèi)星在太空飛行的“方向舵”。依靠方向舵、航天器和人造衛(wèi)星，它可以保證其既定的方向和路線。傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀壽命短、精度差、靈敏度低，不能滿足航天器和衛(wèi)星系統(tǒng)的要求。緊湊型壓電陀螺靈敏度高，可靠性好。