电子打火机的原理.doc

电子打火机的基本工作原理是：把一块压电材料块（晶体结构）一端接上一段细导线此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口通过机械机构使撞击块的撞击时与气源开启同步。当撞击块以一定的冲击能量或力撞击压电材料块的另一端时压电材料的内部分子就会强烈振动并将振动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比悬殊很大在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的运动轨迹就是我们看见的电火星（电弧光）。这些电火星（电弧光）实际上就是导线分子强烈振动并向打火机出气口处的金属材料传递能量时空气分子振动的运动轨迹说明缺口处的空气分子振动很厉害。按照振动理论的说法振动强烈就是物质温度很高当这个温度超过打火机内的液化气的燃点时跑出来的气体就会被点燃形成火焰火焰就是剧烈振动着的气体物质分子影象。这就是打火机的基本工作原理其他电子打火装置的道理与此相同。用陶瓷的压电效应对于特殊的陶瓷片两边加压会产生电的定向流动从而产生电流如果拆开那个小元件就会发现最下面的陶瓷片和用于敲击它的机构这种陶瓷就是压电陶瓷。相对应的如果给它通上电流它就会产生振动最常见的就是陶瓷峰鸣器就是一种上面有白色陶瓷的一种金属圆片。如果通上电后所发出的声音频率很高在超声范围内就是B超探头中发射超声波的元件关于打火机的发明:过去一般认为打火机的图绘最早出现在公元1505年德国纽伦堡地区一名贵族MartinLoffelholz拥有的手卷之中另外有人认为打火机装置也有可能是出自文艺复兴大师李奥纳多·达文西（LeonarddaVinci）之手在他的手卷CodexAtlanticus中也有类似机械的图绘。不过由于该页的时间无法确定（绘成时间可能在1500-1519年之间）所以两者虽然类似却无法能够肯定地将之归功于达文西因为达文西的图绘也可能是在看到别人的发明后记录下来的。现代打火机按使用的燃料可分为液体打火机和气体打火机；按发火方式可分为火石打火机和电子打火机。最原始的打火机是从燧石点火枪衍生出来的。带强弹簧的扳机扣动时击打在火石上产生火花点燃于树叶。1823年德国化学家备贝莱纳在实验室发现：氢气遇到铂棉会起火。这一发现引发了他试制打火机的念头。德贝莱纳用一只小玻璃筒盛上适量的稀硫酸筒内装一内管内管中装入锌片玻璃筒装一顶盖顶盖上有喷嘴、铂棉和开关内管中锌片与硫酸接触生成氢气。一定量的氢气产生的压力将内管中的硫酸排入玻璃筒内打开开关时内管的氢气冲到铂棉上起火；内管与玻璃筒内的压力重新平衡硫酸再次进入内管与锌片反应又产生氢气。如此世界上第一只打火机便告诞生。但它有体积大不便携带玻璃壳易碎硫酸溢出有危险等缺点没能普及作用.1920年法国出现了灯芯式打火机灯芯是用硝石粉浸过的容易被火花点燃后来改成将灯芯浸在苯中的苯打火机这种打火机有时漏燃料而且要经常更换灯芯。第二次世界大战后出现气体燃料打火机逐渐取代了苯灯芯打火机。将从天然气中提取的丁烷气压缩到打火机中使用时丁烷气体从打火机的顶端喷嘴中喷出由打火装置点燃火焰的大小可通过调节喷气量来控制丁烷气体用尽后可从打火机底部的活门装填。打火机的点火系统也经长期改进日益完善老式的打火系统是由火石和火石轮组成火石是铁和铈做成的合金。1906年奥地利化学家发现这种合金材料具有产生火花的性质将火厂装入打火机靠机盖上的铁轮锉的磨击使火石产生火花。第二次世界大战期间弹药专家使用压电效应引爆炸弹。在炸弹的前端装上像酒石酸钾钠和一些陶瓷类的晶体受到强力冲击时会在瞬间产生高压电荷引爆炸药。战后日本成功的将压电效就用在打火机上在三四万分之一秒内产生6000—8000伏高压使产生的火花点燃丁烷省去了干电池或火石。日本东海集团公司是世界上首家发明和生产一次性打火机的厂家.晶体SiO2具有压电效应晶体受到压力时两侧就会产生电压压力越大电压越高虽然电量不大但电压很高；电子打火机的电子打火装置就是利用晶体SiO2具有压电效应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