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當前位置：首頁 > 技術文章(zhang) > 【材(cai)料(liao)】同(tong)時(shi)具有壓(ya)電性(xing)和壓(ya)光性(xing)的多功能(neng)應(ying)力發光發電材(cai)料(liao)
某(mou)些(xie)固(gu)體在(zai)沿壹定方向(xiang)受(shou)到外力的作用時(shi)內部(bu)會(hui)產(chan)生極(ji)化(hua)現(xian)象，同(tong)時(shi)在它(ta)的(de)兩(liang)個相對表面出(chu)現(xian)正負(fu)相反的(de)電荷(he)。相反，當(dang)在(zai)電介質(zhi)的(de)極(ji)化(hua)方向(xiang)施(shi)加(jia)電場(chang)，這(zhe)些電介質(zhi)也(ye)會(hui)發(fa)生變(bian)形，這(zhe)種現象稱為(wei)壓(ya)電效(xiao)應(ying)（piezoelectric），1880年由(you)法(fa)國(guo)居(ju)裏兄(xiong)弟(di)發現(xian)。壓(ya)電材(cai)料(liao)具有機械能(neng)與電能(neng)之間轉換和(he)逆(ni)轉換的(de)功能(neng)，所(suo)以(yi)這(zhe)種機-電耦(ou)合(he)效(xiao)應(ying)使壓(ya)電材(cai)料(liao)在工(gong)程中(zhong)得到廣泛的(de)應(ying)用。
機械力也(ye)可(ke)以在很多固體中(zhong)產生(sheng)光，遠在(zai)中(zhong)世紀(ji)，人(ren)們就發現(xian)地震時(shi)巖石斷裂發光以及(ji)刀(dao)在(zai)方糖表(biao)面迅速(su)劃過時(shi)的(de)摩(mo)擦(ca)發(fa)光現象(xiang)。根據(ju)引(yin)起(qi)機械發(fa)光的機制，機械發(fa)光可(ke)以分為摩(mo)擦(ca)發(fa)光和形(xing)變(bian)發光。後者根據(ju)形(xing)變(bian)的程度(du)和可(ke)恢復度(du)又可(ke)以分為斷(duan)裂發光（破壞(huai)性(xing)機械發(fa)光）和形(xing)變(bian)發光（非破壞(huai)性(xing)機械發(fa)光）。非破壞(huai)性(xing)機械發(fa)光包括(kuo)彈(dan)性(xing)變(bian)形發(fa)光和部(bu)分塑性(xing)變(bian)形發(fa)光。彈性(xing)變(bian)形發(fa)光，即應(ying)力發光，是指(zhi)材(cai)料(liao)在受(shou)到外部力學(xue)刺(ci)激(ji)的情(qing)況(kuang)下(xia)釋(shi)放(fang)出(chu)光能(neng)的(de)現(xian)象，該現(xian)象具有發(fa)光強度(du)與施(shi)加(jia)的(de)機械形(xing)變(bian)能(neng)成(cheng)正比的(de)特(te)點(dian)，同(tong)時(shi)應(ying)力發光的這(zhe)壹特(te)性(xing)具有極(ji)大(da)的(de)應(ying)用前景。應(ying)力發光的研(yan)究(jiu)始於(yu)1990年代末期(qi)日(ri)本(ben)產業(ye)技術綜合(he)研(yan)究(jiu)所(suo)（AIST）的(de)徐超(chao)男（Chao-Nan Xu）博士(shi)在(zai)應(ying)力發光材料(liao)開發(fa)中(zhong)的突破。她(ta)的研(yan)究(jiu)團(tuan)隊已(yi)經開發出(chu)從(cong)遠紅(hong)外(wai)到可(ke)見(jian)光的全(quan)光譜(pu)高強度(du)應(ying)力發光材料(liao)，實(shi)現了(le)非破壞(huai)性(xing)應(ying)力檢(jian)測和應(ying)力場(chang)的可(ke)視化，展示(shi)了(le)其(qi)在人工(gong)智(zhi)能(neng)、橋(qiao)梁(liang)建築(zhu)物、發(fa)電站(zhan)輸油管(guan)道等(deng)各(ge)領(ling)域(yu)減(jian)災(zai)防災(zai)的(de)應(ying)用前景。
徐(xu)教(jiao)授的(de)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊zui近發現，在作為壓電材(cai)料(liao)而廣(guang)為(wei)人知的(de)LiNbO3母(mu)體中(zhong)加入稀(xi)土金(jin)屬(shu)Pr3+離(li)子並(bing)調(tiao)控(kong)Li/Nb比(bi)得(de)到LiNbO3：Pr3+材料(liao)能(neng)發(fa)出(chu)異(yi)乎尋(xun)常的(de)紅(hong)色(se)應(ying)力發光（Figure 1）。該應(ying)力發光遠遠*已(yi)知壓電材(cai)料(liao)的發(fa)光強度(du)，同(tong)時(shi)具有高(gao)敏感性(xing)，能(neng)無(wu)閾值(zhi)檢(jian)測極(ji)小(xiao)的(de)應(ying)變(bian)（Figure 2）。這(zhe)壹同(tong)時(shi)具有壓(ya)電性(xing)和壓(ya)光性(xing)的多功能(neng)高(gao)感(gan)度(du)應(ying)力發光發電材(cai)料(liao)可(ke)謂理想材(cai)料(liao)，廣泛(fan)應(ying)用於(yu)微小(xiao)的(de)應(ying)變(bian)檢(jian)測、損害(hai)診(zhen)斷、電-力-光能(neng)轉換、光電子多功能(neng)控(kong)制(zhi)等(deng)方面。
Figure 1. Comparison of ML intensities for LixNbO3:Pr3+ with different x values: (a) ML curves and photographs, (b) dependence of ML intensities on the x value, and (c) change of lattice constants with x.
Figure 2. ML response of the Li1.00NbO3:Pr3+ sheet during five repetitions of the tensile strain test.
我(wo)們(men)為妳(ni)提(ti)供(gong)材(cai)料(liao)表征(zheng)測量(liang)的壹系列產(chan)品：
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*表(biao)征：壓電材(cai)料(liao)d33測(ce)量(liang)儀
1、ZJ-3型(xing)壓電測(ce)量(liang)儀
2、ZJ-4型(xing)d33測(ce)量(liang)儀
3、ZJ-5型(xing)積層壓電測(ce)試(shi)儀
4、ZJ-6型(xing)靜壓(ya)電d33/d31/d15測(ce)量(liang)儀
5、ZJ-7型(xing)高溫壓(ya)電測(ce)試(shi)儀
★壓(ya)電極(ji)化(hua)裝(zhuang)置
1、PZT-JH10/4壓(ya)電極(ji)化(hua)裝(zhuang)置（10KV以(yi)下(xia)壓(ya)電陶(tao)瓷同(tong)時(shi)極(ji)化(hua)1-4片）
2、PZT-JH10/8壓(ya)電極(ji)化(hua)裝(zhuang)置（10KV以(yi)下(xia)壓(ya)電陶(tao)瓷同(tong)時(shi)極(ji)化(hua)1-8片）
3、PZT-JH20/8高(gao)壓電極(ji)化(hua)裝(zhuang)置（20KV以下(xia)壓(ya)電陶(tao)瓷同(tong)時(shi)極(ji)化(hua)1-8片）
4、PZT-FJH20 /3高(gao)壓真(zhen)空，空(kong)氣極(ji)化(hua)裝(zhuang)置（20KV以(yi)下(xia)壓(ya)電陶(tao)瓷及(ji)壓(ya)電薄(bo)膜1-3片試(shi)樣）
★ 壓(ya)電制(zhi)樣裝置(zhi)
1、ZJ-D33-YP15壓(ya)電陶(tao)瓷壓(ya)片機（壓(ya)力範(fan)圍: 0--15T，0-24T，0-30T，0-40T2
2、ZJ-D33-SYP30電動型壓電陶(tao)瓷壓(ya)片機（壓(ya)力範(fan)圍: 0--15T，0-24T，0-30T，0-40T）
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第(di)二(er)表(biao)征 鐵(tie)電材(cai)料(liao)測量(liang)系統(tong)及(ji)電滯(zhi)回線測(ce)量(liang)系統(tong)
1、ZT-4C型(xing)綜合(he)鐵(tie)電測(ce)量(liang)系統(tong)
2、JKZT-10A鐵(tie)電材(cai)料(liao)綜合(he)參(can)數測試儀
3、JKGT-G300高(gao)溫鐵(tie)電材(cai)料(liao)測量(liang)系統(tong)
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第(di)三表征 熱電材(cai)料(liao)分析(xi)測量(liang)系統(tong)及(ji)塞(sai)貝(bei)克系數測(ce)試儀
1、BKTEM-Dx熱電性(xing)能(neng)分(fen)析(xi)系統(tong)
2、BKTEM-Dx熱電器(qi)件(jian)性(xing)能(neng)分(fen)析(xi)系統(tong)
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第(di)四(si)表征(zheng) 介電材(cai)料(liao)測試(shi)系統(tong)
1、 常(chang)溫介電測(ce)量(liang)系統(tong)，常溫介電材(cai)料(liao)測試(shi)儀
2、 高(gao)溫介電測(ce)量(liang)系統(tong)，高溫介電材(cai)料(liao)測試(shi)裝置(zhi)
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第(di)四(si)表征(zheng)磁(ci)性(xing)材料(liao)測試(shi)系統(tong)
