测试技术与理论分析表明，压电陶瓷的极化机理取决于其内部结构。压电陶瓷是由一颗颗小晶粒无规则地“镶嵌”而成，每个小晶粒可看为一个小单晶，其中原子（离子）都是有规则（周期性）的排列，形成晶格，晶格又由一个个重复单元—晶胞组成，
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钙钛矿、钨青铜、铋层状结构压电陶瓷是三类典型的压电陶瓷材料体系，具有不同的晶体结构和性能特点，可应用于不同的高温领域。随着使用环境越来越苛刻，现有的三类压电陶瓷材料已无法满足装备的使用要求，它们面临的共性技术挑战是难以兼顾高压电性能和高温高稳定性。本项目在“863”计划、国家自然科学稀土专项等项目支持下，紧密围绕三类典型压电陶瓷在高温应用中急需突破的技术难题，开展了组成设计新方法研究和制备技术，经过10多年的不懈努力，成功研制出了具有自主知识产权的系列压电陶瓷，取得了一系列发明创造和成果。
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1. 极化的微观机理
极化状态是电场对电介质的荷电质点产生相对位移的作用力与电荷间互相吸引力的暂时平衡统一的状态。极化机理主要有三种。
（1）电子位移极化——电介质的原子或离子在电场力作用下，带正电原子核与壳层电子的负电荷中心出现不重合。
（2）离子位移极化——电介质正、负离子在电场力作用下发生相对位移，从而产生电偶极矩。
3）取向极化——组成电介质的有极分子，有一定的本征（固有）电矩，压电陶瓷条厂，由于热运动，取向无序，总电矩为零，当外加电场时，电偶极矩沿电场方向排列，出现宏观电偶极矩。
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