новости компании о Характеристики ультразвуковой пьезоэлектрической керамики

Характеристики ультразвуковой пьезоэлектрической керамики

Ультразвуковая пьезоэлектрическая керамика класс электронных керамических материалов с пьезоэлектрическими свойствами. Основное различие от типичных пьезоэлектрических кристаллов кварца которые не содержат ferroelectric компоненты что кристаллические участки которые составляют их главные компоненты все ferroelectric зерна с керамики поликристаллические компоситы со случайно ориентируемыми зернами, самопроизвольно вектор поляризации каждого ferroelectric зерна также хаотично ориентировано. Для того керамика для того чтобы показать макроскопические пьезоэлектрические свойства, оно необходимо увольнять в пьезоэлектрической керамике. После быть сформированным и совмещенным со спаренным электродом на конечной грани, оно помещен под сильным электрическим полем DC для обработки поляризации, так, что соответственно векторы поляризации первоначальной безалаберной ориентации преференциально будут ориентированы вдоль направления электрического поля. Через пьезоэлектрическую керамику после обработки поляризации, внутри после того как электрическое поле будет отменено, некоторая макроскопическая реманентная поляризация будет сохранена, так, что керамическое будет иметь некоторые пьезоэлектрические свойства.

Диэлектрик и эластичные свойства:

Диэлектрическое свойство пьезоэлектрической керамики отражает степень ответа керамического материала к внешнему электрическому полю, которое обычно представлено диэлектрическим постоянным ε0. Когда внешнее электрическое поле слишком не большое, линейное отношение можно использовать для ответа диэлектрика к электрическому полю:

Для пьезоэлектрической керамики, p прочность поляризации, ε0 permittivity вакуума, e поляризуемость диэлектрика, и e прикладное электрическое поле. Различные пользы пьезоэлектрических керамических компонентов имеют различные требования для диэлектрической константы пьезоэлектрической керамики. Например, аудио компоненты как пьезоэлектрические керамические дикторы требуют большой диэлектрической константы керамического, пока высокочастотные пьезоэлектрические керамические компоненты требуют небольшой диэлектрической константы материала.

Эластичный коэффициент пьезоэлектрической керамики параметр который отражает отношение между деформацией керамики и прикладной силой. Как другие эластомеры, пьезоэлектрические керамические материалы следовать законом Hooke: Xmn=cmnpqxmnpq, где cmnpq вызвано эластичной константой твердости эластомера, x стресс, и x напряжение. Для пьезоэлектрических тел, должный к пьезоэлектричеству, значение эластичного коэффициента связано с электрическими краевыми условиями.

Пьезоэлектричество пьезоэлектрической керамики:

Самая большая характеристика пьезоэлектрической керамики пьезоэлектричество, включая положительное пьезоэлектричество и обратное пьезоэлектричество. Положительное пьезоэлектричество ссылается на относительное смещение центров положительного и отрицательного заряда в некоторых dielectrics под действием механической внешней силы, которая причиняет поляризацию, которая водит к возникновению связанных зарядов с противоположными знаками на поверхностях dielectrics. В случае где внешняя сила слишком не большая, своя плотность обязанности пропорциональна к внешней силе, следовать формулой:

где δ плотность поверхностной обязанности, d константа пьезоэлектрического напряжения, и t растяжимый стресс. Наоборот, когда внешнее электрическое поле приложено к пьезоэлектрическому диэлектрику, центры положительного и отрицательного заряда внутри диэлектрика проходят относительное смещение и поляризовываны, и смещение причиняет диэлектрик деформировать. Это влияние вызвано обратным пьезоэлектричеством. Когда электрическое поле очень не сильно, деформация имеет линейное отношение с внешним электрическим полем, следовать формулой:

dt обратная константа пьезоэлектрического напряжения, т.е., транспонированная матрица d, e прикладное электрическое поле, и x напряжение. Прочность пьезоэлектрического влияния отражает степень соединения между эластичными свойствами и диэлектрическими свойствами кристалла, который представлен электро-механическим коэффициентом связи k, который следовать формулой:

где u12 пьезоэлектрическая энергия, u1 энергия упругости, и u2 диэлектрическая энергия.

Физические механизмы пьезоэлектрических свойств:

2 конца поляризовыванного пьезоэлектрического керамического листа будут иметь связанные заряды, так слой свободных зарядов от внешнего мира адсорбированы на поверхности электрода. Когда внешнее давление f приложено к керамическому листу, разрядка происходит на обоих концах листа. Наоборот, если оно вытягивана, то поручая явление произойдет. Явление в котором это механическое влияние преобразовано в электрическое влияние принадлежит положительному пьезоэлектрическому влиянию.

К тому же, пьезоэлектрическая керамика имеет свойство самопроизвольно поляризации, и самопроизвольно поляризацию можно преобразовать под действием внешнего электрического поля. Поэтому, когда внешнее электрическое поле будет приложено к пьезоэлектрическому диэлектрику, изменение как показано в диаграмме произойдет, и пьезоэлектрическое керамическое будет деформировано. Однако, причина, по которой пьезоэлектрическая керамика деформирует потому что когда такое же внешнее электрическое поле по мере того как самопроизвольно поляризация приложена, оно соответствующее к увеличению прочности поляризации. Рост прочности поляризации делает пьезоэлектрический керамический лист вытянуть в направлении поляризации. Наоборот, если обратное электрическое поле приложено, то керамический лист сокращает вдоль направления поляризации. Это явление, которое преобразовано в механическое влияние должное к электрическому влиянию, обратное пьезоэлектрическое влияние.

Другие особенности:

Пьезоэлектрическая керамика имеет чувствительные характеристики и может преобразовать весьма слабые механические вибрации в электрические сигналы, могущие понадобиться в системах звуколокации, обнаружении погоды, охране окружающей среды телеметрии, бытовых приборах, etc. чувствительность пьезоэлектрической керамики к внешним силам делает ее даже возможный воспринять помеху воздуха причиненного насекомыми летания хлопая их крылья больше чем 10 метров прочь. Используя его сделать пьезоэлектрические seismometers может точно измерить интенсивность землетрясений и показать азимут и расстояние землетрясений. Это должно быть сказаны, что было большим подвигом пьезоэлектрической керамики.

Деформация пьезоэлектрической керамики под действием электрического поля очень небольшая, самое большее не больше чем одно 10-миллионный из своего собственного размера. Не недооцените это небольшое изменение. Контроль аппаратур и машинного оборудования точности, технология микроэлектроники, биоинженерия и другие поля большая кострика.

Приборы настройки по частоте как резонаторы и фильтры ключевые компоненты которые определяют представление оборудования связи. Пьезоэлектрическая керамика имеет очевидные преимущества в этом отношении. Она не имеет хорошую стабильность частоты, высокую точность, широкий применимый диапазон изменения частот, небольшой размер, никакую абсорбцию влаги, и длинную жизнь. Особенно в оборудовании связи мульти-канала, она может улучшить противоинтерференционное представление, которое изготовляет предыдущее электромагнитное оборудование неспособной посмотреть назад и посмотренный с проблемой быть сокрушанным. Альтернативная судьба.