原材料中含有各種各樣的雜質(zhì)，對壓電陶瓷元件的不同型號，配方的作用和影響也各不相同。所以應(yīng)區(qū)別對待，對具體情況需具體分析。3）取向極化——組成電介質(zhì)的有極分子，有一定的本征（固有）電矩，由于熱運動，取向無序，總電矩為零，當外加電場時，電偶極矩沿電場方向排列，出現(xiàn)宏觀電偶極矩。對產(chǎn)品性能和工藝過程敏感的原料應(yīng)選擇較高的純度；與原料的化學性質(zhì)相近，能形成置換式固溶體的雜質(zhì)的含量可以略高；對那些能使晶格發(fā)生嚴重畸變的雜質(zhì)，或者能在晶體中產(chǎn)生自由電子和空穴的“施主雜質(zhì)”和“受主雜質(zhì)”以及變價過渡元素{SiO2}的含量必須嚴格控制，有時這類雜質(zhì)即使只有0.1wt%就會使物理性能嚴重惡化而完全失去使用階值。如K ，Na ,等鹵族元素將使鐵電，壓電陶瓷材料的絕緣電阻顯著降低，使極化時容易擊穿，損耗增大，介電常數(shù)和機電耦合系數(shù)Kp下降，其總含量控制在0.01%以下。一般來說，在制作PZT壓電陶瓷元件中，二氧化鈦，二氧化鋯可采用工業(yè)級材料，它們的純度均能達到98%以上。實際生產(chǎn)中原材料的主成分含量都是采用化學分析方法測定，雜質(zhì)含量則常在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上采用半定量的光譜分析，必要時也可進行x射線衍射分析和電子探針微區(qū)分析。

逆壓電效應(yīng)僅在無對稱中心晶體中才有,而電致伸縮效應(yīng)則在所有的電介質(zhì)晶體中都有,不過一般來說都很微弱。因此,在儀器研制中,對使用的換能器一致性問題及生產(chǎn)過程中換能器的老化問題,必須進行檢測,以提高聲波儀器的一致性、穩(wěn)定性、可靠性,提高聲波測井曲線的質(zhì)量。壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)本質(zhì)上就是電介質(zhì)在電場的作用下產(chǎn)生極化,在電場力的作用下產(chǎn)生形變，逆壓電效應(yīng)僅在無對稱中心晶體中才有,而電致伸縮效應(yīng)則在所有的電介質(zhì)晶體中都有,不過一般來說都很微弱。壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)本質(zhì)上就是電介質(zhì)在電場的作用下產(chǎn)生極化,在電場力的作用下產(chǎn)生形變，在宏觀上表現(xiàn)為機電耦合效應(yīng)。

鈣鈦礦、鎢青銅、鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷是三類典型的壓電陶瓷材料體系，具有不同的晶體結(jié)構(gòu)和性能特點，可應(yīng)用于不同的高溫領(lǐng)域。換能器的幾何尺寸確定后,也有一系列的固有頻率,用于發(fā)射聲波時,只能夠發(fā)射這些頻率的聲波。隨著使用環(huán)境越來越苛刻，現(xiàn)有的三類壓電陶瓷材料已無法滿足裝備的使用要求，它們面臨的共性技術(shù)挑戰(zhàn)是難以兼顧高壓電性能和高溫高穩(wěn)定性。本項目在“863”計劃、國家自然科學稀土專項等項目支持下，緊密圍繞三類典型壓電陶瓷在高溫應(yīng)用中急需突破的技術(shù)難題，開展了組成設(shè)計新方法研究和制備技術(shù)創(chuàng)新，經(jīng)過10多年的不懈努力，成功研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列壓電陶瓷，取得了一系列發(fā)明創(chuàng)造和創(chuàng)新成果。

壓電陶瓷工藝中的是預(yù)燒、燒結(jié)和人工極化三個關(guān)鍵工序。其中極化工藝是壓電陶瓷材料獲得壓電性的關(guān)鍵工序。

要充分挖掘壓電陶瓷的壓電性能，必須選定合適的極化電場、極化溫度和極化時間進行極化。

要充分挖掘壓電陶瓷的壓電性能，必須選定合適的極化電場、極化溫度和極化時間進行極化。