压电陶瓷发展历史

❶ 便携式声呐的发展，和历史

世界上第一台声纳是1971年由法国物理学家朗之万发明的。
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通过声波探测物体的形状与距离。

自从世界上有了飞机，人们就研制出了对付它的雷达。雷达是现代国防的眼睛，利用它可以及时地发现敌人的飞机和导弹，提高炮击的命中率。

潜艇的发明，给科学家出了一道难题。它藏在海水深处神出鬼没，如何才能发现它呢？再好的望远镜也无法发现水下目标，雷达对它也无能为力。因为雷达发射的电磁波很快就会被海水吸收，无法用它来探测水下的潜艇。在这种情况下，科学家发明了“声纳”。声纳这个词是英语缩写的音译，其原意是“声导航和定位”。声纳是海洋中的“千里眼”和“顺风耳”。有了它不仅可探测远处的轮船、潜艇，而且还可用来探测海洋中的鱼群、沉船、冰山及水下资源。

早在1490年，大家比较熟悉的意大利著名艺术家和工程师达·芬奇就曾说过：“如果使船停航，将一根长管的封口端插入水中，而将开口放在耳旁，便能听到远处的航船。”这表明人们在几百年前就已发现，水对声波的吸收能力是较小的，可利用声波来探测水下的物体。可以说，达·芬奇所说的听测管即是现代被动声纳的雏型。只不过这种听测管过于原始而已，它既不能探测到水下目标的方位，灵敏度也很低。

需要是创造发明之母。大概历史上有两件重大事件促使科学家、发明家对声纳的研制和改进加快了进程。一个使世界震惊的事件是1912年4月19日，英国刚刚研制成功的一艘14000吨级的新邮轮“巨人号”，在加拿大纽芬兰岛南部海域被一座浮动冰山撞沉。结果1500余人遇难。著名故事片“冰海沉船”和“泰坦尼克号”描写的就是这次海难事件。另一个事件是在第一次世界大战期间，德国人利用新发明的U型潜艇，击沉了大量协约国的军舰和商船。

声纳分主动声纳和被动声纳。主动声纳包括声波发射和接收装置。被动声纳只有声波接受装置。一台现代化的声纳还包括复杂的电子装置和计算机系统。声纳的“心脏”就是一片片薄薄的压电晶体或压电陶瓷换能器。由于压电陶瓷易于加工成型，电声转换效率高，所以现代声纳换能器多采用压电陶瓷。常用的压电陶瓷有钛酸钡，锆钛酸铅等。

压电陶瓷换能器的原理是：当对这种陶瓷片施加压力或拉力，它的两端会产生极性相反的电荷，通过回路而形成电流。这种效应称为压电效应。如果把用这种压电陶瓷做成的换能器放在水中，那么在声波的作用下，在其两端便会感应出电荷来，这就是声波接收器。而且，压电效应是可逆的，假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场，陶瓷片就会时而变薄时而变厚，同时产生振动，发射声波。这样超声波发射器的问题也就解决了。

声纳的用途十分广泛。在军舰、潜艇、反潜飞机上安装声纳之后，可以准确确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。同时，它还能区别前方的目标是鲸鱼还是潜艇，是敌方潜艇还是我方潜艇呢。在民用方面，可以使轮船在黑夜和雾天航行时及时发现前方的船只或暗礁；可以告诉渔民哪儿有鱼群；还可以用来研究海洋地质，搜寻海下沉船，进行水下通信联系等等。

❷ 无机非金属材料的发展历史

旧石器时代人们用来制作工具的天然石材是最早的无机非金属材料。在公元前6000～前5000年中国发明了原始陶器。中国商代（约公元前17世纪初～约前11世纪）有了原始瓷器，并出
现了上釉陶器。以后为了满足宫廷观赏及民间日用、建筑的需要，陶瓷的生产技术不断发展。公元200年（东汉时期）的青瓷是迄今发现的最早瓷器。陶器的出现促进了人类进入金属时代，中国夏代（约公元前22世纪末至约前21世纪初～约前17世纪初）炼铜用的陶质炼锅，是最早的耐火材料。铁的熔炼温度远高于铜，故铁器时代的耐火材料相应地也有很大发展。18世纪以后钢铁工业的兴起，促进耐火材料向多品种、耐高温、耐腐 蚀方向发展。公元前3700年，埃及就开始有简单的玻璃珠作装 饰品。
公元前 1000年前，中国也有了白色穿孔的玻璃珠。公元初期罗马已能生产多种形式的玻璃制 品。1000～1200年间玻璃制造技术趋于成熟，意大利的威尼斯成为玻璃工业中心。1600年后玻璃工业已遍及世界各地区。公元前3000～前2000年已使用石灰和石膏等气硬性胶凝材料。随着建筑业的发展，胶凝材料也获得相应的发展。公元初期有了水硬性石灰，火山灰胶凝材料，1700年以后制成水硬性石灰和罗马水泥。1824年英国J.阿斯普丁发明波特兰水泥。上述陶瓷、耐火材料、玻璃、水泥等的主要成分均为硅酸盐，属于典型的硅酸
盐材料。 18世纪工业革命以后，随着建筑、机械、钢铁、运输等工业的兴起，无机非金属 材料有了较快的发展，出现了电瓷、化工陶瓷、金属陶瓷、平板玻璃、化学仪器玻璃、光学玻璃、平炉和转炉用的耐火材料以及快硬早强等性能优异的水泥。同时，发展了研磨材料、碳素及石墨制品、铸石等。
20世纪以来，随着电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光电子学、生物医学 和环境保护等新技术的兴起，对材料提出了更 高的要求，促进了特种无机非金属材料的迅速发展。30～40年代出现了高频 绝缘陶瓷、铁电陶瓷和压电陶瓷、铁氧体（又称磁性瓷）和热敏电阻陶瓷等。50～60年代开发了碳化硅和氮化硅等高温结构陶瓷、氧化铝透明陶瓷、β－氧化铝快离子导体陶瓷、气敏和湿敏陶瓷等。至今，又出现了变色玻璃、光导纤维、电光效应、电子发射及高温超导等各种新型无机材料。

❸ 超声学的发展历史

超声的研究和发展，与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。1883年首次制成超声气哨，此后又出现了各种形式的气哨、汽笛和液哨等机械型超声发生器(又称换能器)。由于这类换能器成本低，所以经过不断改进，至今还仍广泛地用于对流体媒质的超声处理技术中。
20世纪初，电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。1917年，法国物理学家朗之万用天然压电石英制成了夹心式超声换能器，并用来探查海底的潜艇。随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。
材料科学的发展，使得应用最广泛的压电换能器也由天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜等。产生和检测超声波的频率，也由几十千赫提高到上千兆赫。产生和接收的波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。如频率为几十兆赫到上千兆赫的微型表面波都已成功地用于雷达、电子通信和成像技术等方面。
近年来，为了物质结构等基础研究的需要，超声波的产生和接收还在向更高频率(10¹²赫以上)发展。例如在媒质端面直接蒸发或溅射上压电薄膜或磁致伸缩的铁磁性薄膜，就可获得数百兆赫直至几万兆赫的超声；利用凹型的微波谐振腔，可在石英棒内获得几万兆赫的超声。此外，用热脉冲、半导体雪崩、超导结、光子与声子的相互作用等方法，产生或接收更高频率的超声。

❹ 什么时候测量出了声速

**声速的测量**

二十世纪以来，声学测量技术发展很快。目前声学仪器有较大发展，并具有高保真度，很宽的频率范围和动态范围，小的非线性畸变和良好的瞬态响应等。

过去，测量声波和振动的仪表都是模拟式电子仪表，测量的速度和准确度受到一定的限制。六十年代初。出现了数字式仪表，直接采用数字显示，提高了测量时读数的准确度。由于计算技术和高质量、低功耗的大规模集成电路的发展，人们已能用由微处理机控制的自动测量代替逐点测量，使许多需要事后计算的声学测量和分析工作可以用微计算机实时运算。

以微处理机为中心的测量仪器，不但实现了小型化、多功能，而且由于采用了快速博里叶换算法，从而实现了实时分析。同时也出现了一些新的声学测量和分析方法，例如实时频谱分析，声强测量，声源鉴别，瞬态信号分析，相关分析等。

今后声学测量的任务是采用新的测量技术，提出新的测量方法，使用自动化数字式仪器，以提高测量的准确度和速度。

回顾历史，可以看到，在发展经典声学的过程中，许多研究工作是直接用人耳来听声音的。直到本世纪，发展了无线电电子学，才使声波的测量采用了电声换能器和电子测量仪器。 高性能的测量传声器、频谱分析仪和声级记录器实现了声信号的声压级测量，频谱分析和声信号特性的自动记录；从而可以测量各种不同频率、不同强度和波形的声波，扩展了声学的研究范围，促进了近代声学的发展。可以期望，计算技术和大规模集成电路的发展，微计算机和微处理机在声学工作中的应用，必将促使近代声学进一步发展。

传统方法
方法1：一个声音产生后，并不会立刻传到你的耳朵，通常要经过一段时间。除非你自己有这种经验，否则这是很难理解的。例如：如果你参加一个运动会，坐在离鸣枪的人有一段距离的地方，你会先看到枪冒烟，后听到枪声。这是因为光行进的速度非常快(约1秒钟300000公里)，而声音的速度就慢得多(约1秒种340米)。所以你会立刻看到枪冒烟，但声音要过一会儿之后才会听到。

❺ 磁性材料的简史

中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早在战国时期就有关于天然磁性材料（如磁铁矿）的记载。11世纪就发明了制造人工永磁材料的方法。1086年《梦溪笔谈》记载了指南针的制作和使用。1099～1102年有指南针用于航海的记述，同时还发现了地磁偏角的现象。近代，电力工业的发展促进了金属磁性材料──硅钢片（Si-Fe合金）的研制。永磁金属从 19世纪的碳钢发展到后来的稀土永磁合金，性能提高二百多倍。随着通信技术的发展，软磁金属材料从片状改为丝状再改为粉状，仍满足不了频率扩展的要求。20世纪40年代，荷兰J.L.斯诺伊克发明电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材料，接着又出现了价格低廉的永磁铁氧体。50年代初，随着电子计算机的发展，美籍华人王安首先使用矩磁合金元件作为计算机的内存储器，不久被矩磁铁氧体记忆磁芯取代，后者在60～70年代曾对计算机的发展起过重要的作用。50年代初人们发现铁氧体具有独特的微波特性，制成一系列微波铁氧体器件。压磁材料在第一次世界大战时即已用于声纳技术，但由于压电陶瓷的出现，使用有所减少。后来又出现了强压磁性的稀土合金。非晶态（无定形）磁性材料是近代磁学研究的成果，在发明快速淬火技术后，1967年解决了制带工艺，正向实用化过渡。

❻ 数码打印机的发展历史

互联网络的飞速发展，有人预言无纸时代即将来临，打印机的末日已到。然而全球纸张消费量每年以成倍的速度在增长，打印机的销量以平均接近8%的速度在增加。这一切都预示着打印机不但不会消失，而且会发展越来越来快，应用的领域越来越宽广。从1885年全球第一台打印机的出现，到后来各种各样的针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，它们在不同的年代各领风骚，今天让我们寻觅历史的足迹，从技术、品牌与产品、应用市场及目标消费者三个方面，回顾喷墨打印机的光辉历史，同时对喷打未来的发展趋势作简单分析。 一、技术 喷墨打印机基本的工作原理都是先产生小墨滴，再利用喷墨头把细小的墨滴导引至设定的位置上，墨滴越小，打印的图片就越清晰。基本原理看起来很简单，但操作起来就没那么简单了。正如微积分原理也并不复杂，复杂是的如何运用一样。下面介绍喷墨打印机几次技术突破具有历史意义的纪事。
时间 事件纪要
1976年，第一台喷墨打印机诞生 喷墨打印技术早在1960年就有人提出，但过了16年第一部商业化喷墨打印机才诞生在IBM，原始的 IBM4640采用欧洲瑞典路德工业技术学院的教授 Hertz 和他的同僚所开发，称之为连续式喷墨技术。所谓连续式喷墨，是无论印纹或非印纹，都以连续的方式产生墨滴，再将非印纹的墨滴回收或分散。但此技术几乎是用滴的方式将墨点印到纸上，效果之差可以想象，因此在现实中毫无实用价值。
1976年，压电式墨点控制技术问世 与IBM4640同年，西门子科技的三位先驱研究者Zoltan， Kyser 和 Sear在同年研发发展成功压电式墨点控制技术(EPSON 技术的前身)，并将其成功运用在 Seimens Pt-80上，此款打印机在1978年量产销售，成为世界上第一部具有商业价值的喷墨打印机。
1979年，Bubble Jet气泡式喷墨技术问世 日本佳能的研究员成功地研究出 Bubble Jet气泡式喷墨技术，此技术利用加热组件在喷头中将墨水瞬间加热产生气泡形成压力，从而墨水自喷嘴喷出接着再利用墨水本身的物理性质冷却热点使气泡消褪，藉此达到控制墨点进出与大小之双重目的。这里引用该公司的一个小故事，1977年7月的一 天，东京目黑区的Canon 产品技术研究所的第22研究室的远藤一郎，在实验室进行实验时，偶然将加热的烙铁放在注射针的附件上时，从注射针上迅速地飞出了墨水。受此启发，2年后发明了气泡式喷墨技术。 与此同时，惠普也发明了与之本质相同的技术，HP和Canon 都不约而同地宣称是自己的研究人员率先发明了喷墨打印技术，以此建立自己在喷墨打印领域的地位。不过“气泡”这一概念已被佳能抢去，惠普只好将此命名为Thermal Ink-Jet。
1980年8月，Canon公司第一次将其气泡喷墨技术应用到其喷墨打印机Y-80。 从此开始了喷墨打印机的历史。
1991年，第一台彩色喷墨打印机、大幅面打印机出现 惠普HP deskjet 500C是全球第一台彩色喷墨打印机，1994年6月，国内才出现经本土改造过的产品HP DeskJet 525Q。HP DesignJet是惠普公司首次将其热喷墨打印技术应用到大幅面打印机中，推出的世界上第一台单色大幅面喷墨打印机。彩色喷墨打印机、大幅面打印的出现都是喷墨打印机史上最为重要的里程碑。
1994年，微压电打印技术问世 早在上个世纪的70年代，爱普生就开始了压电技术的研究，历经将近20年，终于成功地将微压电打印技术应用于打印机领域，实现了产品化。微电压技术的基本原理是将许多微小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用墨水在电压作用下会发生形变的原理，使喷嘴中的墨汁喷出，在输出介质表面形成图案。
此后，爱普生的智能墨滴变换技术、自然色彩还原技术、超精微墨滴技术等；佳能的专业照片优化技术、四重色控技术等；惠普的富丽图分层技术、智能色彩增强技术等。均进一步提升了喷墨打印机的技术含量。
随着科学的发展，人们可以用喷墨打印机制造出可供移植的人体器官？现今，科学家们已经使用喷墨盒“打印”出精确模式的干细胞，现今科学家们正将此技术应用到一个完全崭新的领域，探索打印细胞三维结构的途径。 现今，这项研究成果发表在出版的《自然》杂志上。美国马萨诸塞州大学材料科学家保罗·卡尔弗特说，三维技术将有助于揭开细胞之间的通信密码，或许在未来，人造人体器官能够通过这种喷墨打印机制造出来。科学界利用喷墨打印机来研究干细胞早有传统。美国科学家研制出一种培养干细胞的“喷墨打印机”，它可以帮助科学家们更好地利用干细胞。

❼ 压电陶瓷的发展历史有哪些

1880年，居里兄弟首先发现电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。 1881年，居里兄弟实验验证了逆压电效应，给出石英相同的正逆压电常数。 1894年，Voigt指出，仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应，石英是压电晶体的一种代表，它被取得应用。 第一次世界大战，居里的继承人郎之万，最先利用石英的压电效应，制成了水下超声探测器，用于探测潜水艇，从而揭开了压电应用史篇章。 第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷，压电材料及其应用取得划时代的进展。 1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现，在钛酸钡铁电陶瓷上施加直流高压电场，使其自发极化沿电场方向择优取向，除去电场后仍能保持一定的剩余极化，使它具有压电效应，从此诞生了压电陶瓷。 1947年，美国Roberts在BaTiO3陶瓷上，施加高压进行极化处理，获得了压电陶瓷的电压性，随后，日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究，这种研究一直进行到50年代中期。 1955年，美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷，促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途，特别是压电陶瓷滤波器和谐振器，随着PZT的问世，而迅速地实用化，应用声表面波（SAW）的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件，在七十年代后期也取得了实化

❽ 打火机发展经历了几代

打火来机主要部件是发火自机构和贮气箱，发火机构动作时，迸发出火花射向燃气区，将燃气引燃。发火机构是打火机演变中最活跃的部分，也是结构较复杂的部分。根据发火机构的特点，打火机可分为火石钢轮打火机、压电陶瓷打火机、磁感应打火机、电池打火机、太阳能打火机、微电脑打火机6种。

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❾ 帮忙找一下论文微型机器人的发展史

新浪科技讯 最近，美国科学家发明了一架微型机器人，不仅状似蜘蛛，而且还能像蜘蛛一样在水面上行走。有关专家表示，这架能在水面上行走的机器人足以称得上是一个机械奇迹。

卡内基-梅隆纳米机器人实验室负责人梅汀-思狄教授是从大自然和麻省理工学院若干研究成果中得到灵感，从而发明制造出这架微型机器人的。

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这虽然只是一个机器人原型，但一些研究学者认为这种水上机器人可能有许多潜在用途。比如，装配上化学传感器，它可以监控水资源中的有毒物质；装配上照相机，它可以成为间谍或者探险器；装配上网丝或者机械手，它可以清除掉水面上的污染物，如此等等。

思狄教授表示，发明这架机器人是“对微型机器人制造的极限挑战”，“它必须十分轻盈，而且十分紧凑”。

这架机器人有一个主身躯，是由边长只有半英寸(约0.0127米)的四方盒状碳化纤维制成，还有八条2英寸(约0.0508米)长的钢丝腿，钢丝外层涂有防水塑胶。从外表上看，整架机器人类似水蜘蛛。但它没有头脑，没有传感器，也没有电池，它的“肌肉”就是三片平板金属压电致动器(piezoelectric actuators)，利用电线把压电致动器与外接电源连在一起，当电流通过时，这些金属片就会发生弯曲，从而形成驱动力。

值得注意的是，这架机器人是“站”在水面上，而不是漂浮在水面上的，它可以向前走也可以向后走，使用其中的两条“腿”实现自我驱动，就好像两只桨一样地划行。

思狄的机器人之所以引入注目，还因为科学家是直到去年才知道它是如何实现水面行走的。由于机器人体积太小，麻省理工学院数学家约翰-布什及两名研究生在水中添加了染料和微粒物质，并利用一架高速摄像机进行细致观察，最终解答了这个谜团。他们发现水上机器人通过推动水面来实现自身移 动，这个推动力足以在水面上形成轻微的波动，但并不足以使水表面破裂，这样一来，水就会像弹簧一样恢复原状并将机器人推向前进。

这架“水上蜘蛛”机器人只有大约1克重，差不多只有半枚一角美元硬币大小，而且造价也相当便宜。据思狄估计，这架机器人原型所使用的材料也就值10美元左右。(编译/梦飞）