海疆“順風(fēng)耳”的心臟 壓電陶瓷

1、.海疆“順風(fēng)耳的心臟 壓電陶瓷自從世界上有了飛機(jī)，人們就研制出了對(duì)付它的雷達(dá)。雷達(dá)是現(xiàn)代國(guó)防的眼睛，利用它可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)敵人的飛機(jī)和導(dǎo)彈，進(jìn)步炮擊的命中率。潛艇的創(chuàng)造，給科學(xué)家出了一道難題。它藏在海水深處神出鬼沒(méi)，如何才能發(fā)現(xiàn)它呢？再好的望遠(yuǎn)鏡也無(wú)法發(fā)現(xiàn)水下目的，雷達(dá)對(duì)它也無(wú)能為力。因?yàn)槔走_(dá)發(fā)射的電磁波很快就會(huì)被海水吸收，無(wú)法用它來(lái)探測(cè)水下的潛艇。在這種情況下，科學(xué)家創(chuàng)造了“聲納。聲納這個(gè)詞是英語(yǔ)縮寫的音譯，其原意是“聲導(dǎo)航和定位。聲納是海洋中的“千里眼和“順風(fēng)耳。有了它不僅可探測(cè)遠(yuǎn)處的輪船、潛艇，而且還可用來(lái)探測(cè)海洋中的魚群、沉船、冰山及水下資源。早在1490年，大家比較熟悉的意大利著名藝術(shù)

2、家和工程師達(dá)·芬奇就曾說(shuō)過(guò)：“假如使船停航，將一根長(zhǎng)管的封口端插入水中，而將開口放在耳旁，便能聽到遠(yuǎn)處的航船。這說(shuō)明人們?cè)趲装倌昵熬鸵寻l(fā)現(xiàn)，水對(duì)聲波的吸收才能是較小的，可利用聲波來(lái)探測(cè)水下的物體?？梢哉f(shuō)，達(dá)·芬奇所說(shuō)的聽測(cè)管即是現(xiàn)代被動(dòng)聲納的雛型。只不過(guò)這種聽測(cè)管過(guò)于原始而已，它既不能探測(cè)到水下目的的方位，靈敏度也很低。需要是創(chuàng)造創(chuàng)造之母。大概歷史上有兩件重大事件促使科學(xué)家、創(chuàng)造家對(duì)聲納的研制和改進(jìn)加快了進(jìn)程。一個(gè)使世界震驚的事件是1912年4月19日，英國(guó)剛剛研制成功的一艘14000噸級(jí)的新郵輪“巨人號(hào)，在加拿大紐芬蘭島南部海域被一座浮動(dòng)冰山撞沉。結(jié)果1500余人遇難。著

3、名故事片“冰海沉船和“泰坦尼克號(hào)描寫的就是這次海難事件。另一個(gè)事件是在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)人利用新創(chuàng)造的U型潛艇，擊沉了大量協(xié)約國(guó)的軍艦和商船。聲納分主動(dòng)聲納和被動(dòng)聲納。主動(dòng)聲納包括聲波發(fā)射和接收裝置。被動(dòng)聲納只有聲波承受裝置。一臺(tái)現(xiàn)代化的聲納還包括復(fù)雜的電子裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。聲納的“心臟就是一片片薄薄的壓電晶體或壓電陶瓷換能器。由于壓電陶瓷易于加工成型，電聲轉(zhuǎn)換效率高，所以現(xiàn)代聲納換能器多采用壓電陶瓷。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇，鋯鈦酸鉛等。壓電陶瓷換能器的原理是：當(dāng)對(duì)這種陶瓷片施加壓力或拉力，它的兩端會(huì)產(chǎn)生極性相反的電荷，通過(guò)回路而形成電流。這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。假如把用這種壓電陶瓷做成的換能器放在水中，那么在聲波的作用下，在其兩端便會(huì)感應(yīng)出電荷來(lái)，這就是聲波接收器。而且，壓電效應(yīng)是可逆的，假設(shè)在壓電陶瓷片上施加一個(gè)交變電場(chǎng)，陶瓷片就會(huì)時(shí)而變薄時(shí)而變厚，同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)射聲波。這樣超聲波發(fā)射器的問(wèn)題也就解決了。聲納的用處非常廣泛。在軍艦、潛艇、反潛飛機(jī)上安裝聲納之后，可以準(zhǔn)確確定敵方艦艇、魚雷和水雷的方位。同時(shí)，它還能區(qū)別前方的目的是鯨魚還是潛艇，是敵方潛艇還是我方潛艇呢。在民用方面，可以使輪船在黑夜和霧天航行