压电陶瓷打火机如何制作都知道现在打火机中的点火器是利用压电陶瓷制
作者:王虹 www.yuediqu.com 2025-05-20
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高档打火机内部通常不装备火石,而是依赖压电陶瓷通过尖端放电来实现点火。这种点火机制的核心在于压电效应,这是一种特殊的物理现象。
当某些固体电介质,如压电陶瓷,在受到机械应力(如压缩或拉伸)时,其内部会发生极化现象,即在相对的两个表面上产生异号的束缚电荷。这种因机械形变导致电荷分布变化的现象即称为压电现象。除了压电晶体,还有一种陶瓷材料在施加电场后,其内部小晶粒的电矩会沿着电场方向排列。即便移除了电场,这些电矩仍基本保持原有方向,使陶瓷表面呈现极化电荷,展现出压电效应。这类陶瓷被称为压电陶瓷。
然而,由于压电陶瓷与周围空气接触,其表面的电荷会被空气中的正负离子中和,因此并不直接表现出电效应。但是,当陶瓷受到压缩时,电矩的取向会发生变化,导致极化电荷减少,与表面的正负离子中和程度降低,从而在陶瓷表面积累更多的电荷。这些电荷可以通过尖端放电产生电火花,这正是打火机点燃燃气的关键。
以某型号防风打火机为例,其点火装置设计巧妙。打火按钮下方设有一方形小套A,内含一个连接着冲击弹簧E的冲击小砧。小方套A通过复位弹簧F装在大方套B中,同时确保冲击小砧旁的限位杆能进入B方套的限位孔C。B方套的底部装有圆柱状的压电陶瓷。当按钮被下压时,限位杆H的作用使得小方套A向下移动,而冲击小砧J被卡在C孔中,压缩了冲击弹簧E。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将其推出限位孔C。此时,弹簧迅速恢复原长,带动冲击小砧撞击压电陶瓷M。这一撞击使得陶瓷表面的正负电荷迅速增多,通过尖端D向喷气孔G放电。与此同时,喷气孔在联动开关的作用下喷出燃气N,放电产生的火花便将燃气点燃。
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当某些固体电介质,如压电陶瓷,在受到机械应力(如压缩或拉伸)时,其内部会发生极化现象,即在相对的两个表面上产生异号的束缚电荷。这种因机械形变导致电荷分布变化的现象即称为压电现象。除了压电晶体,还有一种陶瓷材料在施加电场后,其内部小晶粒的电矩会沿着电场方向排列。即便移除了电场,这些电矩仍基本保持原有方向,使陶瓷表面呈现极化电荷,展现出压电效应。这类陶瓷被称为压电陶瓷。
然而,由于压电陶瓷与周围空气接触,其表面的电荷会被空气中的正负离子中和,因此并不直接表现出电效应。但是,当陶瓷受到压缩时,电矩的取向会发生变化,导致极化电荷减少,与表面的正负离子中和程度降低,从而在陶瓷表面积累更多的电荷。这些电荷可以通过尖端放电产生电火花,这正是打火机点燃燃气的关键。
以某型号防风打火机为例,其点火装置设计巧妙。打火按钮下方设有一方形小套A,内含一个连接着冲击弹簧E的冲击小砧。小方套A通过复位弹簧F装在大方套B中,同时确保冲击小砧旁的限位杆能进入B方套的限位孔C。B方套的底部装有圆柱状的压电陶瓷。当按钮被下压时,限位杆H的作用使得小方套A向下移动,而冲击小砧J被卡在C孔中,压缩了冲击弹簧E。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将其推出限位孔C。此时,弹簧迅速恢复原长,带动冲击小砧撞击压电陶瓷M。这一撞击使得陶瓷表面的正负电荷迅速增多,通过尖端D向喷气孔G放电。与此同时,喷气孔在联动开关的作用下喷出燃气N,放电产生的火花便将燃气点燃。
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