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压电材料有哪些有意思的应用？
新冠疫情，从疫情防控到疫病救治，我们离不开口罩、ICU呼吸机和超声医疗设备等医疗物资。然而，在这些医疗物资生产和供应的背后，有一种不为人所熟知的陶瓷材料起到了至关重要的作用。那就是压电陶瓷材料。压电陶瓷的压电性能随烧结工艺和配方成分的不同而存在差异，因此其种类丰富且性能也各异。压电陶瓷具有压电性能强，易于制成各种形状等诸多优势，因此在各类压电材料中，其应用是最为广泛的。现在最常用的压电陶瓷是锆钛酸铅 Pb(Zr, Ti)O3 基压电陶瓷。
那压电陶瓷是如何在抗击疫情中发挥作用的呢？
（1） ICU呼吸机
呼吸机对于重症或者危重症的新型冠状病毒肺炎病人的治疗尤为重要。对于呼吸机的制造，基于压电陶瓷材料研制的压电阀是现代呼吸机的关键零部件之一。压电阀可以实现对氧气混合量的精确控制，而且由于压电阀在切换过程几乎无声，不会对日夜需要通过仪器进行辅助呼吸的病人造成噪音干扰，广受医疗界好评。
（2） 口罩
在全世界巨大的使用需求下，全国的口罩机都在满负荷工作，为抗疫作出了巨大贡献。口罩机的工作也离不开压电陶瓷材料。压电陶瓷材料在口罩机中主要作用是将口罩的各部分焊接起来。它的工作过程是，先由振荡电路振荡出高频电信号，然后由压电材料将其转化为高频的机械振动，该每秒上几十万次的振动加上气压缸产生压力通过焊头传导在塑料工件上，使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化，振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接的时间都小于1秒，所得到的焊接强度可与本体媲美。
（3）超声医疗设备
新冠疫情发生后，用于心电监测、血流诊断的超声医疗设备成为紧俏的战略物资。压电陶瓷材料是超声医疗设备的核心元器件。例如，便携式多普勒血流探测仪是一种新型高科技医疗诊断仪器，由运动结构反射回来的超声波束的多普勒频移来提供人体器官（如心脏或者血液）的运动速度信息。该方法已被广泛应用于人体结构的临床诊断中，并具有相当高的诊断价值。
图来源：中国科学院上海硅酸盐研究所
Q from @稔栀
作为石棉布的替代，陶瓷纤维布对人体有害吗？
无毒、无害、对环境无不良影响。
陶瓷纤维布是用陶瓷纤维加上一定比例的有机纤维，内衬玻璃丝（钢丝）纺成纱，然后织成布的。
有机纤维的多少决定了烧蚀率的大小，有机纤维的品种决定了布的柔韧性的好坏（从好至坏：黏胶、涤纶、纸浆），玻璃的粗细决定了强力大小，钢丝的材质决定了耐腐蚀性（304不锈钢丝、302不锈钢丝、201不锈钢丝、铁丝）。负责任的企业选用较少的有机纤维黏胶、粗细合适的玻璃纤维、304不锈钢丝。纺织过程的捻度大小决定了布的外观光滑度，上批的数量决定了布的密度。
陶瓷纤维布一般的规格型号：1.5mm--6mm，一般宽度为1m，其中分为（镍铬合金丝增强，不锈钢丝增强，玻璃纤维增强，陶瓷纤维涂层布，陶瓷纤维接渣布，陶瓷纤维烧结布，陶瓷纤维熏蒸布）。
陶瓷纤维布的特性：耐高温、导热系数低、抗热震、低热容；优良的高温绝缘性能，使用寿命长；具有抗熔触铝，锌等有色金属浸蚀能力；具有良好的低温和高温强度；无毒、无害、对环境无不良影响；
注意事项：
陶瓷纤维纺织品含有15%左右的有机纤维，当第一次使用升温时，随着温度的升高，产品中的有机纤维会逐渐碳化变黑，并有冒烟现象，局部地方可能有火苗产生，此属正常现象，不影响使用。随着温度继续升高，制品又会逐渐变白，有机纤维已完全碳化，制品中完全为陶瓷纤维等耐高温无机材料。
Q from @茶碗留白
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