超聲波壓電陶瓷片的壓電效應(yīng)原理是，如果對壓電材料施加壓力，它會(huì)產(chǎn)生電勢差(稱為正壓電效應(yīng))，而如果施加電壓，則會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力(稱為反壓電效應(yīng))。如果壓力是高頻振動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生高頻電流。當(dāng)高頻電信號被施加到壓電陶瓷上時(shí)，產(chǎn)生高頻聲信號(機(jī)械振動(dòng))，這就是我們通常所說的超聲波信號。也就是說，壓電陶瓷具有機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換功能，這種相互對應(yīng)的關(guān)系非常有趣。

　　 它分為壓電晶體和壓電陶瓷片，壓電晶體通常是指壓電單晶，壓電陶瓷通常指壓電多晶。壓電陶瓷是一種多晶體，通過混合、成型和高溫?zé)Y(jié)具有必要成分的原料以及顆粒間固相反應(yīng)和燒結(jié)獲得的不規(guī)則的細(xì)顆粒而形成。具有壓電性能的陶瓷片被稱為壓電陶瓷，實(shí)際上是鐵電陶瓷。這種陶瓷的晶粒中有鐵電疇，鐵電疇由180個(gè)自發(fā)極化方向反平行的疇和90個(gè)自發(fā)極化方向相互垂直的疇組成，在人工極化的條件下(施加增強(qiáng)的直流電場)，這些疇在外部電場的方向上完全對齊，并且在去除外部電場后保持剩余的極化強(qiáng)度，因此它們具有宏觀壓電特性。例如鈦酸鋇Bt、鋯鈦酸鉛PZT、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鋰鉛鋇pbln、改性鈦酸鉛pt等。這種材料的成功發(fā)展促進(jìn)了聲換能器和壓電傳感器的各種壓電器件性能的改進(jìn)和提高。

       超聲波壓電陶瓷片壓電效應(yīng)意味著一些單晶材料的結(jié)構(gòu)具有不對稱的特性，當(dāng)這些材料受到施加的應(yīng)力和應(yīng)變時(shí)，其內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的變化(變形)將破壞電中性的原始宏觀狀態(tài)，并產(chǎn)生極化電場(極化)，所產(chǎn)生的電場(極化強(qiáng)度)與應(yīng)變的大小成正比。這種現(xiàn)象被稱為正壓電效應(yīng)，這是居里兄弟在1880年發(fā)現(xiàn)的。后來，在1881年，人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這種單晶材料也具有反壓電效應(yīng)，當(dāng)具有正壓電效應(yīng)的材料受到外部電場時(shí)，將產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，并且應(yīng)變與外部電場的大小成比例。壓電效應(yīng)是晶體結(jié)構(gòu)的一個(gè)特征，它與晶體結(jié)構(gòu)的不對稱性有關(guān)，而壓電效應(yīng)的大小和性質(zhì)與施加的應(yīng)力或電場相對于晶體晶軸的方向有關(guān)。有多種具有壓電效應(yīng)的單晶材料，如天然石英( SiO _ 2 )晶體和人造單晶材料，如硫酸鋰( Li2SO4 )、鈮酸鋰( LiNbO3 )等。