除因機械應(yīng)力的作用而引起電極化（壓電效應(yīng)）外，某些晶體中還可以由于溫度變化而產(chǎn)生電極化。這種介質(zhì)因溫度而引起表面電荷變化的現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。

1.熱釋電陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能

熱釋電效應(yīng)是由于晶體中存在著自發(fā)極化所引起的。自發(fā)極化是由于晶體本身的結(jié)構(gòu)在某方向上正、負(fù)電中心不重合而固有的，自發(fā)極化矢量方向由負(fù)電中心指向正電中心。當(dāng)溫度變化時，引起晶體結(jié)構(gòu)上的正、負(fù)電荷中心相對位移，從而使得晶體的自發(fā)極化發(fā)生改變。

通常，自發(fā)極化所產(chǎn)生的束縛電荷來自空氣中，富集在晶體外表面上的自由電荷和晶體內(nèi)部的自由電荷所屏敝，電荷不能顯現(xiàn)出來，只有在晶體受熱或冷卻，即溫度變化時，所引起的電矩改變不能補償?shù)那闆r下，晶體兩端所表現(xiàn)出來的電荷才能表現(xiàn)出來。

既然晶體具有熱釋電效應(yīng)的必要條件是自發(fā)極化，因此，具有對稱中心的晶體不可能具有熱釋電效應(yīng)，這一點和壓電晶體一樣。但是，具有壓電性的晶體不一定就具有熱釋電性。這是因為在壓電效應(yīng)發(fā)生時，機械力可以沿一定的方向作用，由此而引起的正、負(fù)電中心的相對位移，在不同方向上一般是不等的，而晶體在均勻受熱時的膨脹卻是在各個方向上同時發(fā)生的。并且，在相互對稱的方向上必定具有相等的線膨脹系數(shù)。

2.熱釋電陶瓷的主要應(yīng)用

熱釋電陶瓷主要用于探測紅外輻射，遙測表面溫度及熱再生熱釋電熱機等方面。

紅外輻射探測已廣泛地應(yīng)用于各類（工業(yè)和空間技術(shù)等）輻射計、光譜儀以及紅外激光探測和熱成像管等方面。

隨著微機信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，熱釋電陶瓷作為應(yīng)用于醫(yī)療、民用和安全防護(hù)等方面的傳感器。這種傳感器可在室溫下，作為無觸點溫度傳感器向微機、控制系統(tǒng)提供信號。

熱釋電陶瓷傳感器的主要用途：

（1) 作為斷路器；

（2) 室溫補償器；

（3) 建筑物和電梯中使用的進(jìn)出感應(yīng)器；

  (4) 火災(zāi)報警器；

（5) 大氣環(huán)境監(jiān)測器；

（6) 探測物體位置的感應(yīng)元件；

（7) 探測人體溫度分布的成像元件；

（8) 有關(guān)物質(zhì)的紅外線輻射計數(shù)和溫度變化測定等元件。

3.幾種典型的熱釋電陶瓷

熱釋電晶體材料應(yīng)用已較廣，但是，由于陶瓷材料比單晶體材料容易制備，因而成本也相應(yīng)較低。以下簡單論述PbTiO3和PZT系熱釋電陶瓷。

（1） PbTiO3陶瓷

PbTiO3 為介電常數(shù)和機電耦合系數(shù)都很好的壓電陶瓷，同時也是很好的熱釋電材料。 PbTiO3的居里點較高，熱釋電系數(shù)隨溫度的變化很小，可用作穩(wěn)定的紅外探測器。

（2） PZT陶瓷

PbZr1-xTixO3系陶瓷已廣泛地用作為壓電材料。由于隨著x的減少居里點降低，熱釋電系數(shù)增大，但介電常數(shù)也增大，未能改變作為熱釋電元件的性能。但是，利用PbZr1-xTixO3在x=0.1附近的復(fù)雜相變，可制得性能較好的熱釋電元件。