压电陶瓷的极化压电陶瓷必须通过极化之后才含有压电性能。所谓极化（Poling），就是在压电陶瓷上加一强直流电场，使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列，又称人工极化解决，或单畴化解决。1. 极化机理测试技术与理论分析表明，压电陶瓷的极化机理取决于其内部构造。压电陶瓷是由一颗颗小晶粒无规则地“镶嵌”而成，如图 1 所示。图 1 压电陶瓷显微照片（×3000）每个小晶粒可看为一种小单晶，其中原子（离子）都是有规则（周期性）的排列，形成晶格，晶格又由一种个重复单元—晶胞构成，如图 2、3 所示。图 2 简朴立方晶格示意图图 3 钙钛矿型材料的晶胞构造晶粒与晶粒的晶格方向不一定相似，从整体看，仍是混乱、无规则的，如图4 所示。因而称其为多晶体。晶胞在一定温度下（T＜TC），其正负电荷中心不重叠，产生自发极化 Ps，极化方向从负电荷中心指向正电荷中心，如图 5 所示。图 4 压电陶瓷晶粒的晶格取向示意图(a)立方相时（T＞TC），不出现自发极化 （b）四方相时（T＜TC），出现自发极化图 5 BaTiO3晶相与自发极化示意图为了使压电陶瓷处在能量（静电能与弹性能）最低状态，晶粒中就会出现若干社区域，每个社区域内晶胞自发极化有相似的方向，但邻近区域之间的自发极化方向则不同。自发极化方向一致的区域称为电畴，整块陶瓷涉及许多电畴，如图 6 所示。 （a）电畴构造的显微照片（×26000） (b)对应显微照片的示意图图 6 PZT 陶瓷中电畴构造人工极化解决的作用，就是在压电陶瓷上加一足够高的直流电场，并保持一定的温度和时间，迫使其电畴转向，或者说迫使其自发极化作定向排列。图 7示意陶瓷中电畴在极化解决前后的变化状况。(a)极化解决前 (b)极化解决过程中 (c)极化解决后图 7 压电陶瓷在极化中电畴变化示意图极化前，各晶粒内存在许多自发极化方向不同的电畴，陶瓷内的极化强度为零，如图 7（a）所示。极化解决时，晶粒能够形成单畴，自发极化尽量沿外场方向排列，如图 7(b)所示。极化解决后，外电场为零，由于内部回复力（如极化产生的内应力的释放等）作用，各晶粒自发极化只能在一定程度上按原外电场方向取向，陶瓷内的极化强度不再为零，如图 7(c)。这种极化强度，称为剩余极化强度。2. 极化条件极化过程进行与否充足，对材料性能影响很大。因此要合理选择极化条件，即极化电场、极化温度和极化时间，简称极化三要素。（1） 极化电场只有在极化电场作用下，电畴才干沿电场方向取向排列，因此它...
