压电：该技术的发展和未来（影印版） [Piezoelectricity: Evolution and Future of a Technology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] 埃旺（W.Heywang），[德] 卢比茨（K.Lubitz），[德] 韦辛（W.Wersing） 编

图书标签:

• 压电效应
• 压电材料
• 压电技术
• 传感器
• 执行器
• 能量收集
• 电子工程
• 材料科学
• 物理学
• 纳米技术

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301215555

版次：1

商品编码：11176923

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系·引进系列9

外文名称：Piezoelectricity: Evolution and Future of a Technology

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

字数

内容简介

　　《压电：该技术的发展和未来（影印版）》首先介绍了压电材料的晶体结构，接着详细地介绍并讲解了压电器件在多个领域的各种应用。本书还综述了在压电材料和器件中经常运用的特征方法。特别地，本书探讨了从经验热力学理论、压电材料性原理，乃至器件的有限元建模出发的各种建模方式。本书适合材料物理、固体物理、无机化学方向的研究生用作教材，同时也可供这些领域的科学家和工程师参考。

内页插图

目录

1 Introduction

Part Ⅰ Basics and Materials
2 Basic Material Quartz and Related Innovations
3 The Role of Ferroelectricity for Piezoelectric Materials
4 Piezoelectric PZT Ceramics
5 Relaxor Ferroelectrics
6 Piezoelectric Polymers and Their Applications
Part Ⅱ Applications and Innovations
7 Electromechanical Frequency Filters
8 Ultrasonic Imaging
9 High Effective Lead Perovskite Ceramics and Single Crystals for Ultrasonic Imaging
……
Part Ⅲ Characterisation Methods
Part Ⅳ Multiscale Modelling
Part Ⅴ The Future
Index

前言/序言

压电现象：历史、理论与前沿应用 压电效应，一种奇妙的物理现象，揭示了某些材料在受到机械应力时产生电荷，或者在施加电场时发生形变的内在联系。自19世纪末其被发现以来，压电现象便以其独特的转换能力，在科学技术领域掀起了一场又一场的革命，深刻地影响着我们的生活，并持续推动着未来科技的演进。 本书旨在深入剖析压电现象的起源、发展脉络、核心理论，并展望其在当下及未来的广阔应用前景。我们将回溯历史，探寻Pierre Curie和Jacques Curie兄弟的开创性发现，了解他们如何通过精密的实验揭示了石英等晶体所蕴含的这一神奇属性。从最初的简单测量仪器，到如今复杂的光电器件，压电材料的应用历程本身就是一部科技进步的缩影。 理论层面，本书将详尽阐述压电效应的微观机制。我们将深入到晶体学和固体物理学的范畴，解释为什么某些晶体结构在外部刺激下会表现出宏观的电学和力学响应。这包括对晶体对称性、电偶极矩以及晶格畸变等概念的深入探讨，帮助读者理解压电效应的根源。我们还将介绍压电张量和压电系数等关键物理量，它们是定量描述压电材料性能的重要工具，也是设计和优化压电器件的基础。 随着材料科学的飞速发展，种类繁多的压电材料被不断开发和应用。本书将系统介绍几种主要的压电材料家族，包括天然晶体（如石英）、陶瓷（如锆钛酸铅PZT）、高分子材料（如聚偏氟乙烯PVDF）以及新型的复合材料。我们将分析这些材料各自的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。例如，石英以其高稳定性和低损耗成为高精度振荡器和传感器的首选，而PZT陶瓷则以其优异的压电性能和易于加工的特性，在驱动器和换能器领域占据主导地位。PVDF等高分子材料则以其柔韧性和生物相容性，在可穿戴设备和生物医学领域展现出巨大的潜力。 压电技术最引人注目的部分在于其丰富多样的应用。本书将逐一呈现这些激动人心的应用实例。 在传感领域，压电传感器利用其感知外部应力的能力，被广泛应用于压力、加速度、振动、声波的测量。从汽车安全气囊的碰撞检测，到工业设备的健康监测，再到医疗诊断中的超声成像，压电传感器都扮演着不可或缺的角色。它们的高灵敏度和宽动态范围，使其能够捕捉到微弱的信号，并转化为可分析的电信号。 在驱动领域，压电驱动器则巧妙地利用了反压电效应，通过施加电场使材料产生微小但精确的形变。这种精确的位移控制使得压电驱动器在精密机械、微纳定位、液体泵送以及光学器件调整等方面展现出独特的优势。例如，在数码相机中，压电驱动器可以实现镜头的快速自动对焦；在半导体制造中，它们是纳米级别定位的关键。 能量收集是压电技术近年来备受关注的新兴应用方向。压电材料能够将环境中的机械振动（如人体运动、车辆行驶、风力等）转化为电能，为低功耗电子设备提供可持续的能源供应。这项技术为物联网（IoT）设备、无线传感器网络以及各类便携式电子设备开辟了新的供电模式，有望摆脱对电池的依赖。 医疗健康领域同样受益于压电技术的进步。除了前文提到的超声成像，压电技术还被应用于药物输送系统、骨科植入物、微创手术工具等。其生物相容性和精确的能量传递能力，为疾病的诊断和治疗带来了新的解决方案。 能源领域也见证了压电技术的独特贡献。从利用潮汐能、波浪能等海洋能源，到微型发电机，压电技术正在探索多种方式来捕捉和转化环境能量。 展望未来，压电技术的发展前景更加光明。随着纳米技术、先进材料科学以及人工智能的交叉融合，我们正迎来新一代压电材料和器件的诞生。本书将深入探讨以下几个关键的研究方向： 新型压电材料的开发：探索具有更高压电系数、更优越的介电性能、更好的环境适应性以及更低成本的新型压电材料，例如钙钛矿结构的陶瓷、金属有机框架（MOFs）以及新型高分子材料。 微纳压电器件的集成：将压电材料与微机电系统（MEMS）和纳机电系统（NEMS）相结合，制造出尺寸更小、性能更强、集成度更高的压电器件，为微型机器人、微流控芯片等领域提供动力。 压电能量收集与存储的协同：研究更高效的压电能量收集技术，并将其与先进的能量存储器件相结合，实现能量的自给自足，彻底解决低功耗电子设备的供电难题。 生物医学应用的深化：开发更多与生物组织兼容、可降解的压电材料，用于植入式医疗设备、神经接口以及组织工程等前沿领域。 智能系统的构建：将压电传感器和驱动器集成到智能材料、智能结构和智能系统中，使其能够感知环境变化并作出实时响应，实现自适应、自修复等高级功能。 本书不仅仅是对压电技术现状的梳理，更是对未来发展趋势的深刻洞察。通过对历史的回顾、理论的解析和应用的展示，我们希望为读者提供一个全面而深入的理解框架，激发更多对压电科学和技术的兴趣与创新。无论您是材料科学家、工程师、研究人员，还是对前沿科技充满好奇的学生和爱好者，本书都将是您探索压电世界不可或缺的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本《压电：该技术的发展和未来（影印版）》的书名，恰好点燃了我对科技领域一个重要分支的浓厚兴趣。压电效应，作为一种将机械能量转化为电能，或将电能转化为机械能量的神奇现象，一直是我着迷的对象。我非常期待书中能够详细介绍压电技术的发展历程，从它的科学起源，到各个历史时期的关键性突破，以及它如何一步步渗透到我们日常生活的方方面面。我希望能够了解到，是哪些基础科学的发现，为压电技术奠定了理论基础？是哪些工程技术的创新，推动了高性能压电器件的出现？书中是否会深入解析不同压电材料的微观结构、宏观性能，以及它们在不同应用场景下的适配性？我尤其对那些具有优异压电性能的材料，比如压电陶瓷和压电聚合物，以及它们的制备工艺和性能优化方法感到好奇。而“未来”二字，则将我的想象力带入了无限可能。在这个科技飞速发展的时代，压电技术又将面临怎样的机遇和挑战？我期待书中能够为我描绘压电技术在未来几十年内的发展蓝图，例如，它在绿色能源领域的潜力，能否帮助我们更有效地收集和利用环境中的各种机械振动能？在生物医学领域，又能否带来更精准、更微创的诊断和治疗手段？影印版的形式，也让我对书中可能蕴含的丰富图表、详细公式和严谨的学术讨论充满了期待，我相信这会是一次深入而富有启发的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

《压电：该技术的发展和未来（影印版）》——仅仅是这个书名，就足以勾起我内心深处对科学探索的渴望。压电效应，这个连接物质形变与电荷产生的精妙联系，一直是科技领域中一个充满活力的分支。我非常期待这本书能够深入剖析压电技术的发展历程，从其科学发现的早期，到那些关键性的技术突破，再到如今在各个领域的广泛应用。我希望能详细了解，是哪些基础理论的奠基，促成了压电技术的腾飞？是哪些材料科学的进步，推动了高性能压电器件的诞生？书中是否会深入介绍不同类型压电材料的特性，比如它们的晶体结构、介电常数、压电系数等关键参数，以及这些参数如何影响器件的性能？我尤其对那些在特定应用场景下表现卓越的材料感到好奇。而“未来”二字，则将我的思绪引向了更加广阔的想象空间。在当前科技革命的大背景下，压电技术又将如何焕发新生？我期望书中能够为我描绘出一幅压电技术在未来应用领域的蓝图，例如，它在新能源技术中的角色，能否为我们提供更清洁、更可持续的能源解决方案？在生物医学领域，又能否解锁更多突破性的应用，比如用于诊断、治疗，甚至组织工程？此外，我也非常关注压电技术在物联网、人工智能等新兴产业中的潜力，它能否成为这些技术发展不可或缺的“基石”？影印版的阅读体验，也让我对这本书的严谨性和学术性充满了信心，我期待着能够通过这本书，获得关于压电技术最前沿、最权威的知识，并从中汲取灵感，为我自己的思考和研究提供养分。

评分☆☆☆☆☆

《压电：该技术的发展和未来（影印版）》这个书名，仿佛为我打开了一个连接物质世界与能量规则的奇妙窗口。压电效应，这个看似神秘而又无比实用的物理现象，一直是我求知欲的强大驱动力。我迫切地想知道，书中是如何系统地梳理压电技术的发展脉络的，是按照时间线的演进，还是以应用领域的拓展为线索？我渴望了解，那些在压电技术发展史上留下浓墨重彩的科学发现和技术革新，它们是如何一步步将这个概念从理论推向实践的。书中是否会深入探讨不同压电材料的分子结构、晶体学特性，以及它们在力学、电学方面的行为表现？例如， ferroelectric materials 的滞后回线，以及它的重要性。我对那些能够实现高效能量转换的材料，以及它们在特定条件下的性能极限充满了好奇。而“未来”这个词，则将我的目光引向了更加激动人心的地平线。在科技迅猛发展的今天，压电技术又将以怎样的姿态，迎接新的挑战，创造新的机遇？我希望书中能够深入剖析压电技术在新能源、物联网、智能制造等前沿领域的应用前景，例如，如何利用压电效应实现高效的能量收集，为可穿戴设备和物联网节点提供可持续的动力？又或者，它如何在医疗诊断和治疗领域，扮演更加关键的角色？影印版的呈现方式，也让我对书中可能包含的原始研究数据、经典的实验装置图，甚至是历史文献中的珍贵资料充满了期待，这或许能让我更深刻地体会到科学研究的严谨和求实精神。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《压电：该技术的发展和未来（影印版）》，就像一个充满召唤力的指引，把我引向了压电这一迷人的领域。压电现象，它那看似简单的原理背后，却蕴含着能量转换的无穷魅力，将机械的律动转化为电的低语，又用电的脉冲驱动机械的舞蹈。我非常希望书中能够细致地梳理压电技术的发展脉络，从最初的理论萌芽，到实验验证，再到如今各种精密器件的广泛应用，这个过程中必然交织着无数科学家的智慧与汗水。我想深入了解，究竟是哪些重要的科学发现和技术革新，才使得压电材料从实验室的珍宝，走向了我们生活的方方面面？例如，它在声学、光学、以及生物医学领域是如何一步步拓展其应用边界的？书中是否会涉及不同类型压电材料的详细介绍，比如它们的晶体结构、物理化学性质，以及各自的优缺点？我对那些能够实现高效能量转换的材料尤其感兴趣。而“未来”这个词，更是让我对本书的展望部分充满期待。在当今科技日新月异的时代，压电技术又将如何迎接新的挑战，抓住新的机遇？我希望书中能够探讨压电技术在可穿戴设备、物联网传感器、以及柔性电子等新兴领域的应用前景。例如，如何利用压电材料实现更高效的能量收集，为未来的移动设备和传感器提供持久的动力？或者，它如何在微观层面，比如在微流控、纳米机器人等领域，展现出其独特的优势？影印版的书籍形式，也让我对接下来的阅读充满了敬意，我期待着能够通过这本书，获得原汁原味、未经删减的学术信息，或许还能从中发现一些我之前从未接触过的研究视角和前沿观点。

评分☆☆☆☆☆

《压电：该技术的发展和未来（影印版）》这个书名，仿佛为我打开了一扇通往奇妙物理世界的大门。压电效应，这个将机械运动转化为电信号，又将电信号转化为机械振动的现象，一直是我科学兴趣的焦点。这本书名中的“发展”二字，让我对压电技术从最初的科学发现到如今广泛应用的演进过程充满了好奇。我希望书中能够详细阐述压电效应是如何被发现的，以及早期科学家们是如何一步步揭示其内在奥秘的。这其中一定充满了探索的艰辛和智慧的火花。我特别想了解，究竟是哪些关键的技术节点，才使得压电材料的应用从实验室走向了工业化生产？是材料科学的突破，还是器件制造工艺的革新？书中能否提供一些具体的案例，来展示压电技术在各个历史时期扮演的重要角色？例如，它在通信、测量、甚至医疗领域的早期应用。同时，“未来”这个词汇，则将我的目光投向了更加激动人心的领域。在当前科技飞速发展的时代，压电技术又将如何与物联网、人工智能、新能源等前沿技术相结合，孕育出新的生命力？我期待书中能够深入探讨压电技术在能量收集领域的潜力，比如利用环境中的振动来为小型电子设备供电，这对于解决能源危机具有重要的意义。此外，压电材料在医疗器械中的应用，例如微创手术的导航系统、药物释放装置等方面，也充满了想象空间。我希望书中能提供一些关于新型压电材料的研发进展，以及它们在性能上的提升，比如更高的压电系数、更宽的工作温度范围等。影印版的呈现方式，也让我对书中可能包含的原始研究资料、经典的实验设计以及严谨的科学论证充满了期待，这或许能让我更深刻地体会到科学研究的严谨性和逻辑性。

评分☆☆☆☆☆

这本《压电：该技术的发展和未来（影印版）》的书名就足够吸引我了，压电效应本身就是一个充满魅力的物理现象，它巧妙地连接了机械能与电能，在现代科技中扮演着越来越重要的角色。从最初的概念被发现，到如今成为传感器、执行器、能量收集等众多领域的核心技术，其发展历程必然充满了智慧的闪光和不懈的探索。我尤其好奇书中将如何梳理这段漫长的演进过程，是侧重于关键人物的贡献，还是重点剖析技术突破的节点？是按照时间线索徐徐展开，还是以不同应用场景为切入点进行叙述？“发展”二字暗示了历史的厚重感，而“未来”则充满了无限的可能性，这让我对接下来的内容充满了期待。我希望书中能深入浅出地介绍压电材料的种类，比如石英、锆钛酸铅（PZT）等，以及它们各自的特性和优势，这样我才能更好地理解不同应用选择特定材料的原因。同时，对于压电器件的设计原理、制造工艺等方面，如果能有详细的阐述，那将是极大的惊喜。毕竟，理论知识的背后，往往离不开工程实践的支撑。我猜想，书中很可能会涉及一些经典的压电应用案例，例如超声波换能器、晶体振荡器、微机械系统（MEMS）中的传感器等，这些都是我一直以来比较感兴趣的领域。我对书中关于“未来”的展望部分尤其感到兴奋，在新能源、物联网、人工智能等前沿技术浪潮的推动下，压电技术又将迎来怎样的革新？是否会有新型压电材料的出现，带来更高的效率和更广泛的应用？是否会有颠覆性的压电驱动方式或者能量收集策略？这些都是我迫切想知道的答案，也正是我购买这本书的主要驱动力之一。影印版的形式，也让我对书中原汁原味的内容充满了好奇，也许能从中一窥学术研究最本真的模样。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《压电：该技术的发展和未来（影印版）》，宛如一把钥匙，为我开启了通往压电世界的大门。压电效应，作为一种奇妙的能量转换机制，早已在我的脑海中留下了深刻的印象。我非常期待书中能够深入剖析压电技术的发展历史，从其科学起源，到各个历史时期的重要里程碑，再到如今在众多领域的核心应用。我希望能够全面了解，是哪些基础科学的原理，支撑起了压电技术的理论框架？是哪些工程技术的创新，才使得压电器件得以大规模生产和应用？书中是否会详细介绍不同类型的压电材料，例如它们的晶体结构、介电性能、以及在各种应用场景下的优缺点？我尤其对那些在极端环境下依然能够稳定工作的压电材料感到好奇。而“未来”二字，则将我的思绪引向了科技发展的最前沿。在当今快速变化的时代，压电技术又将如何革新，应对新的挑战，抓住新的机遇？我希望书中能够为我描绘出一幅压电技术在未来应用领域的宏伟画卷，例如，它在智能传感网络中的作用，如何实现对环境信息的精准采集和实时反馈？在新能源领域的潜力，如何利用压电效应开发更高效的能量收集装置，为可持续发展贡献力量？影印版的呈现形式，也让我对接下来的阅读充满了期待，我希望能够从中获得原汁原味、未经删减的学术知识，或许还能发现一些我之前未曾了解过的研究角度和学术观点，从而拓宽我的视野。

评分☆☆☆☆☆

《压电：该技术的发展和未来（影印版）》——这个书名本身就充满了吸引力，它承诺了一次穿越时空的旅程，去探寻一种令人着迷的物理现象。压电效应，这个将机械力与电荷联系起来的桥梁，在现代科技中扮演着不可或缺的角色。我热切期待书中能够详细梳理压电技术的发展脉络，从最初的科学发现，到那些改变游戏规则的技术革新，再到如今在各行各业的广泛应用。我希望能够深入理解，是哪些理论的突破，才使得我们能够驾驭压电效应？是哪些材料科学的进展，才催生了高性能的压电器件？书中是否会详细介绍不同压电材料的物理化学性质，例如它们的晶体对称性、介电响应、以及在不同温度和应力条件下的表现？我对那些能够实现高效能量转换和精密运动控制的材料特别感兴趣。而“未来”这个词，则将我的目光投向了更加广阔的科技前沿。在物联网、人工智能、以及可持续能源等浪潮的推动下，压电技术又将如何演进，释放出新的潜能？我希望书中能够探讨压电技术在能量收集、微机电系统（MEMS）、以及生物传感器等领域的未来应用趋势。例如，如何利用压电材料从环境中收集能量，为无处不在的智能设备供电？或者，它如何在医疗健康领域，实现更早期的疾病诊断和更精确的药物输送？影印版的阅读体验，也让我对书中可能包含的原始研究数据、经典的实验设计，以及严谨的学术讨论充满了期待，这无疑能提供一个更深入、更全面的理解视角。

评分☆☆☆☆☆

《压电：该技术的发展和未来（影印版）》这个书名，精准地击中了我的求知欲。压电效应，这一将机械形变与电荷产生巧妙联系起来的物理现象，一直是我非常感兴趣的领域。我迫切希望书中能够详细回顾压电技术的发展历程，从其科学发现的早期，到那些关键的技术飞跃，再到如今在各个领域的广泛应用。我希望能够深入了解，是哪些基础科学的突破，为压电技术奠定了理论基础？是哪些工程技术的创新，才使得高性能的压电器件得以实现？书中是否会深入分析不同压电材料的微观结构、宏观特性，以及它们在不同应用场景下的优势与局限？我尤其对那些能够实现高效能量转换和精密运动控制的材料，以及它们的制备工艺和性能优化方法感到好奇。而“未来”这个词，则将我的目光引向了更加广阔的科技前沿。在当今科技革命的大浪潮下，压电技术又将如何演进，迎接新的挑战，创造新的机遇？我期待书中能够为我描绘出压电技术在未来应用领域的广阔前景，例如，它在新能源领域的潜力，能否为我们提供更清洁、更高效的能源解决方案？在生物医学领域，又能否带来更精准、更微创的诊断和治疗手段？影印版的阅读体验，也让我对书中可能包含的丰富图表、详细公式和严谨的学术讨论充满了期待，我相信这会是一次深入而富有启发的阅读体验，让我能够更全面地理解压电技术的过去、现在和未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《压电：该技术的发展和未来（影印版）》直击我心，我一直对那些能够“点石成金”的科学原理着迷，压电效应无疑就是其中一个绝佳的例子。想象一下，一个简单的机械形变就能产生电荷，反之亦然，这种能量转换的魅力着实令人惊叹。我非常期待书中能够详细解读压电效应的物理机制，是怎样的晶体结构，又是怎样的电荷分布，才能实现如此奇妙的“心灵感应”。特别是对于不同压电材料，比如天然晶体和陶瓷材料，它们在结构、性能、以及适用范围上究竟有哪些本质的区别？书名中的“发展”二字，让我脑海中浮现出科学家们为了实现更高效、更稳定的压电器件所付出的无数努力，这其中一定蕴含着许多精彩的故事和重大的技术突破。我希望能看到书中对这些关键性进展的深入剖析，例如，从早期的机械式振荡器到如今精密的传感器，每一个进步都代表着对材料特性和器件设计的深刻理解。而“未来”二字，更是将我的思绪引向了无限的可能。在这个强调可持续发展和智能化时代的背景下，压电技术在能量收集、生物医学、甚至是柔性电子等新兴领域，又将扮演怎样的角色？书中是否会探讨如何克服当前压电技术面临的挑战，例如材料的稳定性和寿命问题，或者如何实现更低成本的规模化生产？我期待着作者能够提供一些富有洞察力的预测和建议，为我揭示压电技术未来发展的广阔前景，甚至可能是一些我从未设想过的应用方向。影印版的格式，也让我对书中可能包含的丰富图表、原始数据和历史文献产生了浓厚的兴趣，这或许能提供一个更全面、更深入的视角来理解压电技术的发展轨迹。

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还不错，本领域可以参考

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应该是好书，希望继续给力，多上架点世界好书

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很不错的书，大牛写的，拜读了！

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很全面，很好！

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看了下目录，Cross先生居然也参与了本书引言和正文的撰写，很是激动。向Cross先生致敬！

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非常好