压电陶瓷与打火机点火原理

打火机的秘密提出问题：在原始社会，人类的祖先为了吃到熟肉，不再茹毛饮血，于是在打雷，发生森林大火之后，小心翼翼地将火源保存起来，让它持续燃烧。

而如今，火，对于我们已是轻而易举就可以得到的东西，轻轻一按那个小小的长方块，一束小小的火苗便绽放在我们手上。

火，不再是什么稀罕物。

可是，为什么那些小小的长方块可以冒出火苗呢？我们无比熟悉的打火机又蕴藏着什么我们所不知的秘密？研究计划：通过观察和查阅资料，了解打火机的结构，弄清打火机的原理。

问题研究：打火机的按钮下有一个“发电机”，叫压电陶瓷，压电陶瓷的一端接上一段细导线，导线在打火机出气口出的金属部件形成一个缺口。

下面装有无*的易燃液体——丁*和**。

液体被一层膜隔开了，因为丁*和**容易蒸发遇到电，有发生火灾的危险。

当按下按钮后，压电陶瓷的内部分子会强烈振动，振动就会有能量产生，能量到导线中，在导线的端口振动，撞动空气分子，空气分子振动就会产生电火星，这个时候物质温度会很高，到一定程度后，丁*和**就蒸发，溢出来的气体就会被点燃。

研究总结：打火机的打火原理是由压电陶瓷产生的电流，形成高温和火花，碰到丁*或**而形成火。

拓展研究：1太阳能打火机：由非晶硅电池片，通过一个开关把储存在锂电池里电供给发热电阻丝，电阻丝在瞬间燃烧。

太阳能打火机是一种低碳且环保的高新技术产品，可以节约能源又不产生有害的气体。

2防风打火机：在有大风的环境下也能点燃，是因为它采用了伯努利原理，使用较高的气体喷出速度，形成低压，*的空气就会被“吸”进来，和燃气燃烧，高温又使气体膨胀，火焰会高速喷出，所以不容易灭。

心得体会：打火机是生活中最常见的，它小小的，并不能引起我们的注意，从而忽略了它藏着的秘密，而它的秘密，却蕴含了我们不知道的知识。

可见，生活处处是智慧，而发现精*需要的是探索精神。

打火机压电效应原理一、引言打火机作为一种常见的火源工具，其实现火花的原理是什么？为什么只需按下打火机的按钮，就能得到火花？这就涉及到了打火机压电效应原理。

本文将详细介绍打火机压电效应原理及其应用。

二、压电效应的基本原理压电效应是指某些晶体材料在受到机械应力时会产生电荷分离现象的性质。

这些材料被称为压电材料，常见的压电材料有石英、陶瓷等。

压电效应的基本原理是由于晶体材料内部存在偶极矩，当外界施加机械应力时，晶体内部的正负电荷会发生相对位移，导致电荷分离。

这种电荷分离现象可以通过导线连接到外部电路中，产生电流。

三、打火机压电效应原理打火机压电效应原理是指打火机利用压电材料的特性，在受到外界压力时产生电荷分离现象，进而产生高压电流，点燃可燃物质的原理。

打火机的主要部件有压电陶瓷、钠铁酸锂晶体和电路控制模块。

当我们按下打火机的按钮时，按钮上的金属片会施加压力在压电陶瓷上。

由于压电陶瓷的压电性质，它会发生微小的形变，并产生电荷分离。

这些电荷分离通过电路控制模块连接到钠铁酸锂晶体上。

钠铁酸锂晶体是一种具有压电性质的材料，在受到电荷分离的作用下，其内部的正负电荷会发生相对位移，导致电荷分离。

这种电荷分离现象会产生高压电流，在极短的时间内放电，形成火花。

四、打火机压电效应的应用打火机压电效应的应用不仅仅局限于点燃火花。

压电材料还可以用于声学设备、传感器、压力控制等领域。

在声学设备方面，压电陶瓷可用于制造扬声器、麦克风等。

当扬声器传递电信号时，压电陶瓷在受到电信号作用下发生形变，产生声波。

而在麦克风中，压电陶瓷则起到接收声波、转化为电信号的作用。

在传感器方面，压电效应也被广泛应用。

例如，压电陶瓷可用于制造压力传感器。

当外界施加压力时，压电陶瓷产生形变，导致电荷分离，进而产生电信号。

通过测量电信号的变化，可以准确地测量压力的变化。

压电效应还可以用于压力控制。

例如，压电陶瓷可用于制造压力开关。

当外界施加压力达到一定阈值时，压电陶瓷产生电信号，切断或闭合电路，实现对压力的控制。

浅谈野外生火工具——被人忽略的打火机当身处荒野丛林，面临寒冷和黑暗的困扰时，心理上对火焰的渴望，要远远强烈于对不寻常生火方法的好奇。

在此刻，恨不得自己像孙悟空一样，随手一指，哈口气，便能烧出一堆火。

结合本人野外生火的经历，我发现一个有趣的现象——打火机这样的民用小物品与野外专用的打火石相比，一点儿也不逊色。

打火机可直接产生小股火焰，这是一个压倒性的优势。

初次使用打火石，铁片摩擦铈铁合金棒时，火星四射的场面的确让人兴奋不已。

使用次数多了，心态归于平静，也就不过如此。

如果生火只为拼原始，那还有钻木取火呢。

但无论火犁、火弓，还是火锯，不到迫不得已，你在野外绝不会选择这等苦差事来折磨自己。

在装备的选择上，一个原则：适合自己，使用便捷。

那些鼓吹“装备至上”的伪军们（一味追求精良装备而在野外一个晚上都没有待过的此类人）可以一边凉快去。

在此向大家详细介绍一下两款常见的打火机的结构和性能，希望对热爱户外极限运动的朋友有所帮助。

市面常见的打火机多为火石转轮式和压电陶瓷式。

相关介绍如下：一、火石钢轮式打火机该打火机的火花生成装置是一个袖珍版的打火石，主要由火石和钢质转轮组成。

转轮用特殊钢制成，外周有齿，呈锉状；火石为铈铁合金，燃点在160℃左右，发热量大。

火石被弹簧顶靠在钢轮面上，操作时火石受钢轮磨擦升温，产生的碎屑比表面积很大，接触空气即可燃烧形成火星，并释放出大量的热量。

当拨弄转动钢轮时，联动撬杠动作，油槽内减压释放出燃气（一般为丁烷），它与空气混合的同时，遇到高温铈铁合金粉末形成的火星时，就会被引燃。

这种打火机操作不如其他打火机轻快，但产生的火花多，燃点率较高。

图1 火石钢轮式打火机结构图二、压电陶瓷式打火机压电陶瓷式打火机俗称电子打火机（事实上压电陶瓷式只是电子打火机类型中的一种）。

该类打火机的火花生成装置是一个压电陶瓷点火器组件，压电陶瓷多由二氧化硅材质制成。

有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构，会产生一种压电现象，即当晶体发生机械形变（如压缩、伸长）时会产生极化，而在相对的两面上产生异号束缚电荷。

压电陶瓷与打火机点火原理较高档的打火机内部没装火石，它们的点火装置大同小异，大多数是靠压电陶瓷通过尖端放电点火的。

有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构，会产生一种特殊现象。

即当晶体发生机械形变（如压缩、伸长）时会产生极化，而在相对的两面上产生异号束缚电荷。

这种现象叫压电现象。

除一些压电晶体外，有一种陶瓷经外加电场作用一定时间后，其内部的小晶粒电矩会转到电场方向上，把电场去掉后，电矩仍基本保持沿电场方向排列，因此使陶瓷表面出现极化电荷，从而具有压电效应，这种陶瓷叫压电陶瓷，如图1（a）所示。

由于陶瓷与周围的空气接触，这些电荷被降落在晶体表面的空气中的正负离子中和，如图 1（b）所示，因此它不显出电效应。

若陶瓷一旦被压缩，电矩取向发生变化，其极化电荷减少，与表面的正负离子中和程度降低，使降落在陶瓷表面的正负电荷增多。

这些电荷可通过尖端放电产生电火花，打火机正是靠这火花将燃气点燃的.如某一型号的防风打火机的点火过程，其点火装置如图2（a）所示。

打火按钮下有一方形小套A，内装一个连着冲击弹簧E的冲击小砧。

小方套A又通过复位弹簧 F装在大方套 B中，并使得冲击小砧旁的限位杆恰好进入B方套的限位孔C中，B万套的底部装一个圆柱状的压电陶瓷。

当按钮下压时，由于限位杆 H的作用，小方套 A往下运动而冲击小砧J被卡在 C孔处，从而使冲击弹簧受压缩，如图2（b）所示。

当小方套A的斜槽K部分滑到限位杆上时，斜槽边缘压迫限位杆把限位杆推出限位孔C，如图2（C）所示。

此时弹簧迅速恢复原长从而带动冲击小砧撞击压电陶瓷M，使陶瓷表面的正负电荷迅速增多，这些电荷通过尖端D向喷气孔G放电，与此同时喷气孔在联动开关作用下喷出燃气N，放电火花就将燃气点燃。

打火机点火器
家用燃气灶的点火普遍采用电火花点火方式，点火装置主要有压电陶瓷点火器和脉冲点火器两种，今天主要和大家说说什么是压电陶瓷点火器？
花了半个小时用CAD给大家做了张结构图，相信看到这个就已经非常的明了了，很多朋友会说和打火机的原理差不多，对的，图上的标识1是与旋钮连在一起的拨插片，2是弹簧，3是点火锤，4是陶瓷压电元件，5是中间电极。

当我们平时在点燃燃气灶的时候，用力按下旋钮，旋钮的拨插片就会顶住点火锤的凸起端，左旋旋钮，旋钮带动拨插片1转动，拨插片带动点火锤后移，此时弹簧压缩。

燃气接通，当旋钮继续转动的时候，弹簧压缩到极限，拨插片与点火锤分离，点火锤迅速敲击陶瓷压电元件。

这里说一下陶瓷压电元件。

陶瓷压电元件比较特殊，它是一种晶格点阵的固体电介质，会产生一种特殊的现象，即当晶体发生形变的时候，无论是压缩还是拉伸，都会产生极化，在相反的两端产生束缚电荷。

瞬间让中间电极5带有了正电荷，瞬间高压可达5000伏到10000伏。

在5连接的点火针尖端放电，电离空气，产生电火花点燃燃气，完成一次点火动作。

很多朋友会问，那么高的高压，会不会电伤人呢？因为是瞬间高压，时间非常短暂，所以不会电伤人，就像打火机一样，最多只是手指麻一下。

压电陶瓷点火器寿命非常的长，可以连续打火50000次左右，如果每天打火7次，那么一只压电陶瓷点火器可以使用15年。

并且价位低廉，不需要任何电源，在潮湿环境下也可以使用，不过它的缺点就是不能连续打火。

压电陶瓷点火原理
压电陶瓷，嘿，这可真是个神奇的东西！你知道它的点火原理吗？那就好像是一个小小的魔法盒子，里面藏着巨大的能量。

压电陶瓷啊，它就像是一个充满活力的小勇士。

当你给它施加压力的时候，哇哦，它就会产生电能。

这就好比你轻轻一拍手，就有星星点点的光芒冒出来一样神奇！这种电能可不是普通的电能哦，它有着特殊的力量。

想象一下，你用力地按压这个小小的陶瓷片，就像是在唤醒一个沉睡的巨人。

它一下子就被激活了，开始释放出它的能量。

然后呢，这些能量就会被巧妙地利用起来，去点燃某个东西。

是不是很不可思议？
它的点火过程啊，就像是一场精心编排的舞蹈。

压力是开场的信号，压电陶瓷是灵动的舞者，电能就是那优美的舞姿，而点火就是那震撼的高潮！这一切是那么的自然，又是那么的令人惊叹。

你说这神奇不神奇？它可以在那么小的一个东西里，蕴含着这么大的能量和作用。

而且啊，它还特别可靠，就像你身边最忠实的伙伴一样，随时准备为你效力。

在我们的生活中，压电陶瓷的点火原理可是有着广泛的应用呢！从小小的打火机到一些精密的仪器设备，都有它的身影。

它就像是一个默默无闻的英雄，在背后为我们的生活提供着便利和安全。

真的，压电陶瓷的点火原理真的太了不起了！它让我们看到了科技的魅力和力量，也让我们对未来充满了期待。

它就像是一把钥匙，打开了无数的可能和奇迹。

我相信，随着科技的不断进步，压电陶瓷会在更多的领域发挥出更大的作用，为我们的生活带来更多的惊喜和改变！。

打火机压电陶瓷的工作原理1. 引言嘿，大家好！今天我们要聊聊一个小东西，但可别小看它哦，那就是打火机。

你可能觉得打火机就只是个点火的小玩意儿，但其实里面藏着不少玄机呢，特别是它的“压电陶瓷”部分。

是不是听起来有点高深？别急，让我慢慢给你捋清楚。

2. 什么是压电陶瓷？2.1 基本概念首先，压电陶瓷是一种神奇的材料，简单来说，它在受压时能产生电流。

想象一下，你在用力按压一个橡皮球，虽然它不会发电，但压电陶瓷却能通过压力变成电能，简直像魔法一样！这就是压电效应的魅力。

2.2 应用范围这种材料不仅在打火机里用得上，还能在很多地方见到，比如你家的音响、汽车的传感器，甚至是一些医疗设备。

不得不说，压电陶瓷真是个多面手，工作原理像是一位默默奉献的英雄。

3. 打火机的工作过程3.1 点火机制好啦，话不多说，我们直接看看打火机是怎么利用压电陶瓷的吧。

每次你按下打火机的按钮，里面的小压电陶瓷就会受到压力，瞬间产生高压电。

这个电流通过打火机里的电极，就能点燃气体，咔嚓一声，火焰就冒出来了。

是不是觉得很神奇？3.2 优点和缺点不过，打火机的压电陶瓷虽然好，但也有缺点哦，比如说，如果经常用力按压，久而久之，它可能会磨损，导致点火效率下降。

所以啊，打火机虽然方便，但也需要好好爱护它，不然就得常常买新的，真是“钱袋子”在哭泣。

4. 结论总的来说，打火机的压电陶瓷工作原理简单却充满智慧，它将物理学与日常生活结合得如此紧密。

下次你点火的时候，记得想起这个小小的压电陶瓷，真是个不平凡的存在！希望这篇文章能让你对打火机有个更深的了解，毕竟，科学其实就在我们生活的每一个角落，等着我们去发现。

3.1 打火机的秘密——压电陶瓷1. 初识压电陶瓷什么是压电陶瓷呢？让我们从身边的一个例子讲起：这是一个打火机，我们只要按一下打火按钮，打火机就能点着，但你知道点火的原理吗？今天我们就来看个究竟：这是打火机的点火装置实物图和结构示意图，我们看到它里面用到了两粒柱状压电陶瓷。

当我们按压打火按钮时，弹簧会推动一个重锤打击压电陶瓷柱，产生一数千伏的高压火花，点燃可燃气体。

由外力压缩一个弹簧，压到顶点后释放，弹簧力推动一个重锤打击压电陶瓷柱产生一数千伏的高压火花，点燃可燃气体。

打火时，弹簧力施到压电陶瓷上，就产生电荷，形成高电压。

这种瞬间高压，通过电‘路中的间隙时，就会高压放电而发生电火花，从而点燃气瓶中的易燃气体（丁烷)这颗小圆柱体就是一个压电陶瓷，在这里它能在压力作用下产生电荷（或电压）。

压电陶瓷是指能在压力作用下产生电荷的陶瓷。

实际生活和工程应用中，除了这种小圆柱体的压电陶瓷外，我们会根据使用的场合，把压电陶瓷做成如片状、环状、球状，长方体状等各种各样的形状。

正压电效应压电陶瓷机械能｛电能｝逆压电效应压电效应包括正压电效应：压力（或形变）→电压和逆压电效应：电压→压力（或形变）而它们都有一个共同的特性：就是给这些材料施加压力或形变时，会在材料表面会产生电荷电压，这种现象称为“正压电效应“。

反过来在它们的某些方向施加电压，它们就会产生变形，这种现象称为“逆压电效应“。

正压电效应和逆压电效应统称为压电效应。

压电陶瓷是指具有压电效应的陶瓷材料。

2. 压电的基本原理为什么压电陶瓷在压力作用下能产生电荷？是不是每种材料都有压电效应呢？这个有点复杂，让我们仔细看一下：我们可以先从单晶体来看，有些单晶体不具有对称中心，如图中六边形结构，在正常状态下，三个红色表示的阳离子的电荷中心应该在它们组成的三角形的形心上，也即在六边形的中心；三个紫色表示的阴离子的电荷中心也在六边形的中心，正负电荷中心重合，这样晶体呈电中性。

压电式打火机工作原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠压电式打火机的工作原理。

你说这压电式打火机啊，就像是一个小小的魔法盒子。

它看起来普普通通的，可里面却藏着神奇的力量呢！想象一下，这打火机里面有个小零件，就像是一个超级小英雄，时刻准备着大显身手。

当你按下打火机的按钮时，就好像给这个小英雄发出了行动信号。

这个小英雄啊，其实就是压电陶瓷。

它可厉害了，一受到压力，就能产生出电来。

你说神奇不神奇？就好像你被人轻轻一推，结果身上就冒出了电火花一样。

当你按下按钮，里面的弹簧啊什么的就会给压电陶瓷一个大力的挤压。

这一挤压，嘿，电就产生啦！这电就像一道小小的闪电，瞬间就把燃气给点燃了。

你看啊，这就跟咱生活中的好多事儿一样。

有时候看着不起眼的东西，却有着大大的能量。

就好比一只小蚂蚁，它能举起比自己重好多倍的东西，多牛啊！压电式打火机不也是这样嘛，小小的个头，却能在关键时刻发挥大作用。

你在外面风一吹，想点个火，它“啪”的一下就给你点着了，多靠谱啊！而且啊，这压电陶瓷还特别耐用呢。

它就像一个不知疲倦的战士，一次又一次地为你战斗，给你点火。

咱再想想，要是没有这压电式打火机，那得多不方便啊。

你拿着根火柴，在那划半天也不一定能点着，多耽误事儿啊。

所以说啊，这压电式打火机可真是个好东西。

它就静静地待在你的口袋里或者包里，随时准备为你服务。

朋友们，你们说这压电式打火机是不是很有意思？它用它那小小的身体，给我们带来了大大的方便。

咱可得好好珍惜它，别随便乱丢乱放，让它好好地为咱服务久一点。

你们说是不是这个理儿呢？反正我是这么觉得的！。

压电陶瓷原理(转)默认分类2008-04-12 20:36:46 阅读460 评论1 字号：大中小压电现象是100多年前居里兄弟研究石英时发现的。

那么,什么是压电效应呢？当你在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。

生产厂家在这类压电点火装置内,藏着一块压电陶瓷,当用户按下点火装置的弹簧时,传动装置就把压力施加在压电陶瓷上,使它产生很高的电压,进而将电能引向燃气的出口放电,于是,燃气就被电火花点燃了。

压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。

压电效应的原理是,如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差（称之为正压电效应）,反之施加电压,则产生机械应力（称为逆压电效应）。

如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。

而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号（机械震动）,这就是我们平常所说的超声波信号。

也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。

压电材料可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。

例如,压电材料已被用来制作智能结构,此类结构除具有自承载能力外,还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能, 在未来的飞行器设计中占有重要的地位．二、应用：压电材料的应用领域可以粗略分为两大类：即振动能和超声振动能-电能换能器应用,包括电声换能器,水声换能器和超声换能器等,以及其它传感器和驱动器应用。

1、换能器换能器是将机械振动转变为电信号或在电场驱动下产生机械振动的器件压电聚合物电声器件利用了聚合物的横向压电效应,而换能器设计则利用了聚合物压电双晶片或压电单晶片在外电场驱动下的弯曲振动,利用上述原理可生产电声器件如麦克风、立体声耳机和高频扬声器。

目前对压电聚合物电声器件的研究主要集中在利用压电聚合物的特点,研制运用其它现行技术难以实现的、而且具有特殊电声功能的器件,如抗噪声电话、宽带超声信号发射系统等。