目前发现的热电性物质有很多种类,最常用的有10种。这些热电性材料包括: (1)单晶材料如硫酸三甘肽( TGS )和铌酸锂;(2)陶瓷材料如锆钛酸铅( PZT )和钛酸铅; (3)聚偏氟乙烯等高分子薄膜材料。 这3种中,性能最高的是陶瓷材料。居里点高,自发极化强度高,批量生产性高,成本低。 表1、表2、表3分别表示热电性材料特征及几种常用材料的特性比较。
开发人员首次开始研究热电性材料时,发现这种传感器开发的关键在于薄膜技术。但是,已经在市场上出现的钛酸铅很脆弱,容易破裂,经过了实用的尝试。因此,日本hokuriku公司决定开发钛酸铅的坚固材料。经过一系列实验,试制了这样的材料,但由于成本高,不得不放弃开发电影热电体。
为此,我想使用以往的技术制作产品。钛酸铅由于焦电率大、诱电率小,因此是优异的焦电性材料。 但是,烧结困难,且烧结中产生铅蒸发,陶瓷成为单一成分的压电元件。另外,极化电压过高。为了解决这些缺点,正在开发向铅和钛中添加各种金属氧化物的方法。其结果是,以钛酸铅为主要成分,由钛酸钙和锑合成三元系陶瓷。 具有良好的热电性和极化性。钛酸铅居里点高,因此温度稳定性好。现在是理想的热电性物质。